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MAB系列煤矿防灭火剂
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MAB系列煤矿防灭火剂 

 

    MAB系列煤矿防灭火剂是在对燃烧机理进行深入研究的基础上,运用胶体化学、燃烧化学煤化学及高分子化学的相关理论研制成功的新型防灭火材料。它是由几种高分子材料及多种无机阻燃材料经特殊工艺加工而成的。可广泛应用于扑灭地面煤田的自燃火灾、煤矿矸石山火灾及煤矿井下自燃火灾。
  MAB系列煤矿防灭火剂分为MAB-1煤矿防灭火剂、MAB封堵剂、MAB矸石山灭火剂三个品种。MAB-1煤矿防灭火剂适合于扑灭高温火源及火灾隐患点处理;MAB封堵剂胶体强度高、粘性大、保水时间长,适合于高冒区及破碎带的填充、堵漏风及降温;MAB矸石山灭火剂是预防和扑灭矸石山自燃火灾最有效的防灭火材料。

  主要指标

  MAB系列煤矿防灭火剂呈白色或灰白色粉末状,无毒、无味、无污染、无腐蚀性,配水30-200倍使用。MAB胶体可耐800-1000℃的高温,伴随燃烧的全过程持续有效,保水、固水时间长,使燃烧体表面形成隔热、隔气的焦化层,有效提高阻燃效果和防灭火功效,同时材料含有抑制燃烧时的烟雾及阻断自由基链式反应的物质,可全面提高灭火效能和灭火速度,有效阻止复燃,并有失水再生能力。MAB系列煤矿防灭火剂成胶后具有致密性,成膜性和附壁性,全面提高阻燃效果和防灭火功效。

  使用与配比

1、MAB煤矿防灭火剂
  MAB系列煤矿防灭火剂含水量高,受热失水速度慢,在煤矿井下相对密闭的环境中不易产生水煤气爆炸;在一定温度下能促使煤体凝聚相表面形成隔热、隔气的焦化层,全面提高阻燃效果和灭火功效;MAB-1煤矿防灭火剂中含有能抑制烟雾及阻断自由链式反应的物质,能大大提高灭火效能和灭火速度,并能有效阻止复燃。这种灭火剂效率高、火情不反复、用量省,指标气体呈“跳水”方式下降,灭火功效令人瞩目。

使用环境及材料配比:
(1)破碎煤柱及局部构造:
用密集浅孔的方式在特定区域布置钻孔注浆注入MAB-1煤矿防灭火剂浆体到相应的火点,1吨水配6-8kg MAB-1煤矿防灭火剂即可。
(2)上下隅角、架后浮煤喷洒:
按1吨水配6-8kg MAB-1煤矿防灭火剂的标准,将相应数量的MAB-1胶体注入上下隅角及架后浮煤中。
(3)开切眼、停采线及架后火区灭火:
当工作面推进中遇到断层或无法快速推进或暂时要停止推进时,按照经验,除了及时采用在上下端头打密封墙减少向采空区漏风外,用MAB-1煤矿防灭火剂喷注工作面支架架顶及架后范围内的浮煤其防灭火效果相当显著。
做法是:用电煤钻在每架支架的间隙,按前、中、后方式施工3个防火孔,后部孔在掩护粱位置,打到老空区,倾角40~45O,深度2.5~3m;中间孔打到柱顶粱上部及支架后浮煤,倾角300左右,深度6~8m;前部打到支架后浮煤,倾角20~250,深度10m左右,均下一寸套管。在工作时上下头端头支架以外向后部各打5个防火钻孔,钻孔采用扇形布置,钻孔倾角30~350,钻孔长度10~12m。
利用地面注浆系统对所有钻孔全面压注MAB-1煤矿防灭火剂,根据水质浓度控制在0.8~1.2%左右;每孔压注量在2m3左右,采用多孔同时压注的方式压注MAB-1煤矿防灭火剂,同时接孔数量最多可达到5-20个。在全面进行了一遍注胶之后,结合每日的气体温度检测情况,对气体、温度异常地点重点进行再压注,可有效控制停采线附近的煤体氧化。
也可利用井下移动注浆泵将MAB-1胶体按1吨水配8-10kgMAB-1煤矿防灭火剂的比例进行压注封闭开切眼、停采线及架后灭火。钻孔布置根据各矿具体情况。井下移动式泵可选择NBB200/40或NBB250/60等大流量,大压力泵。

2、MAB封堵剂
  MAB封堵剂配水成形后形成的胶体具有致密性、成膜性,和极强的挂壁性,对煤壁及其裂隙具有粘附、填充的作用,胶体连续性好,有良好的散热能力,可恢复并加强破碎煤体的整体散热功能。
MAB封堵剂胶体在井下潮湿环境中保水时间1年以上,足以保证工作面开采全过程各喷注地点的防漏风效果及防火降温的要求。MAB封堵胶体是粘附性(挂壁性)、渗透性的有机结合体。注入煤体后有较大的控制范围,克服了有些防灭火材料易形成“锅盖”或“流失量大”的缺点;MAB封堵剂胶体承受动压能力强,不因动压而开裂、失水,堵漏风能力强,克服了有些水凝胶耐动压能力差,失水漏风的主要缺陷。
MAB封堵剂成胶后呈“软固体状”,既有较好的挂壁性,又有较好的强度,在煤体中边流动渗透,边增稠包裹煤体,承受动压能力强,不易失水,封堵裂隙效果好,是处理巷道顶板高冒区的理想材料。

使用环境及材料配比:
(1)双墙密封填充:
双层密闭墙,墙间距0.5~3m,两平行密闭墙间用MAB封堵剂胶体充实,配1m3胶体需MAB封堵剂20-25kg,胶体保水时间1年以上,有部分失水时,只需补充水份,胶体即可再生。也可采取MAB封堵剂掺配黄泥进行填充的方案,效果更好。
MAB封堵剂胶体还可以用在溜煤眼封堵、进回风巷隅角堵漏风、巷道煤柱、联络巷及硐室破碎区域的防堵漏风上,效果明显,操作工艺非常简单,工人劳动强度低。
(2)巷道顶煤破碎带
若巷道顶煤破碎程度较为严重,则首先应进行水泥砂浆喷浆后打钻注浆后,钻孔倾角600-900,钻孔间距2-3m,套管前端的花管长度不小于200mm,按1吨水配28-35kgMAB封堵剂的比例将MAB封堵剂注人巷道破碎区内。
(3)开切眼、停采线
1吨水配20-25kgMAB封堵剂,移动式喷注设备选
NBB200/40或NBB250/60泥浆泵;或利用地面灌浆
系统压注胶体,对开切眼或停采线的相应位置进行封闭,
所需的喷注量可根据各矿实际情况操作。
(4)封堵沿空破碎煤柱
打钻注浆,根据各矿的实际情况钻孔打在煤柱中间上仰靠近顶板处,采空区煤柱内着火时可打透煤柱注浆,钻孔长度根据煤柱厚度。钻孔布置沿走向间距2-3m,在关键区域采用“密集浅孔”的方式布置钻孔,将MAB封堵剂胶体注入沿空破碎煤柱中有极好的防风堵漏效果,每孔注胶量为2-5m3,1吨水配MAB封堵剂25-28kg。这种方式特别适合“孤岛面”及单侧沿空工作面回采的防灭火工作。

  MAB矸石山灭火剂

  煤矸石中的可燃物主要是黄铁煤和煤,而氧气及热量积聚的环境,与其堆积结构有关。矸石山在自然堆放(平地或顺坡堆放)过程中,均会发生矸石粒度偏析,在矸石山内产生“烟囱效应”(如图所示)。氧化产生的热量,-部分由“烟囱效应”随空气带出,另一部分则积聚在矸石山中。当某-局部温度达到自燃点时便引起自燃,且逐步向四周蔓延。


 

煤矸石山自燃有两个特征:一是先从矸石山内燃烧;二是属于不完全燃烧。
(1)从矸石山内部先燃烧 煤矸石山的自燃取决于供氧条件,而矸石山内中部利于氧化热积聚,燃烧一般从此处开始。其燃烧位置距表面深度约有2.5m左右;平面堆积的矸石山,燃烧仅发生在有裂隙的地带。
(2) 不完全燃烧 煤矸石在开始自燃时,通过孔隙和孔道输送空气的速度较缓慢,且孔隙和孔道容积较小,故可燃物不能与氧充分化合。煤矸石燃烧是在供氧不足的情况下进行的;其燃烧性质属于不完全燃烧(又叫阴燃)为主的方式有供风(氧)即产生明火。
MAB矸石山灭火剂具有良好的粘附性和渗透性,保水性强,对孔隙的密封性能好;MAB矸石山灭火剂接触炙热火源时热振动小、灭火速度快,可有效地避免水煤气爆炸和矸石山爆喷现象的发生,是目前最有效的矸石山灭火剂。
治理矸石山自燃发火的问题,应从两个方面着手解决,顶部及中上部斜坡采取深孔打钻注MAB矸石山灭火剂的灭火方案,MAB矸石山灭火剂按每吨水8-10kg的比例进行调配,对于在灭火过程中发现的小裂隙,竖直裂隙以MAB浆体封堵裂隙阻止透风;大的裂隙、冲沟及主要裂隙和进风通道则采取覆盖黄土碾压的办法,有条件的地区最好采用PAB粉煤灰浆或黄泥浆配合封堵的方案。

  MAB系列煤矿防灭火剂操作工艺

  MAB系列煤矿防灭火剂是固体单料,同水均匀混合反应成胶,配比简单、设备少,操作方便,和水玻璃类凝胶相比可节省90%以上的工作量,能够适应快速防灭火工作的要求。在工艺上只需要两个交替使用的水箱、一个注浆泵即可满足工作要求。注浆泵压力3Mpa以上、流量5-20立方米/时。

  注意事项

1、MAB系列防灭火剂为双层密封防潮包装,运输贮存时要注意防潮、防水,严禁破坏外层包装袋。灭火剂在密封、防水条件下可保存12个月。
   2、严禁将MAB系列煤矿防灭火剂和Mgcl2、Cacl2等阻化剂及水玻璃类凝胶混用或先后注入同一及相邻的钻孔内,以防二者同时失效;在使用喷注设备时,应对原先使用水玻璃类凝胶的设备和管道进行彻底冲洗,干净后才能再压注MAB胶体。
   3、MAB系列煤矿防灭火剂对水质有一定要求,PH值要求在6.2-7.8,水的成分中若含有较多的钙、镁离子,则必须专门配置特殊型号的MAB产品。
   4、推荐使用注浆泵:TBW75/20、TBW50/15、NBB250/60、NBB200/40等型泥浆泵;KGQl2-50MN排沙泵、FJB-86风动潜水泵、QBl52便携式注浆泵、QZB-50/6、QZBl25/6气动注浆泵。



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