本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種井下巷道用封堵材料。以重量份計(jì)，所述井下巷道用封堵材料包括以下組分：水泥：1.0份；土：1.5~2.5份；混凝土速凝劑：0.03~0.08份。本發(fā)明專利技術(shù)的井下巷道用封堵材料，原料易得、制備簡(jiǎn)單、成本低，適合大量使用；附壁性好、工效高，封堵漏風(fēng)效果好；剝離性好，在工作面的回采過程中，可以容易地對(duì)巷道支護(hù)材料進(jìn)行回收，從而使得支護(hù)材料可以重復(fù)使用，降低成本。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及。
技術(shù)介紹
煤礦開采的采空區(qū)裂隙發(fā)育，漏風(fēng)嚴(yán)重，易引起煤自燃火災(zāi)，同時(shí)采空區(qū)內(nèi)的瓦斯容易隨漏風(fēng)涌入生產(chǎn)區(qū)域，威脅安全生產(chǎn)。例如，神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)的白芨溝煤礦的2521-2工作面回風(fēng)側(cè)漏風(fēng)量達(dá)到150(Tl800m3/min，出現(xiàn)工作面配風(fēng)困難，掘進(jìn)面瓦斯涌出大的問題。神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)的白芨溝煤礦的2521工作面開采初期，從工作面進(jìn)回風(fēng)量分析，已發(fā)現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象(回風(fēng)大于進(jìn)風(fēng)約200m3/min)，2521-2工作面前方接續(xù)的回順掘進(jìn)期間，回一川向北掘進(jìn)約100米時(shí)，風(fēng)筒出口風(fēng)量為380m3/min，后巷回風(fēng)量為1000m3/min。由于漏風(fēng)，將采空區(qū)瓦斯帶出，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛冗_(dá)到O. 7%，局部高頂部瓦斯?jié)舛冗_(dá)到I. 5%。為了抑制瓦斯涌出，在回順設(shè)置臨時(shí)風(fēng)門，通過調(diào)量窗調(diào)節(jié)，使回風(fēng)風(fēng)量與風(fēng)筒出口風(fēng)量保持一致后，風(fēng)流中瓦斯?jié)舛然謴?fù)正常，但回順掘進(jìn)還有400米，在巷道內(nèi)設(shè)置風(fēng)門，給行人運(yùn)料帶來不便，同時(shí)給管理帶來了困難，且巷道形成后漏風(fēng)情況仍然存在，工作面配風(fēng)仍然出現(xiàn)困難。此外，神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)的白芨溝煤礦早在4521、2421工作面生產(chǎn)時(shí)就出現(xiàn)漏風(fēng)嚴(yán)重的問題，為消除漏風(fēng)，被迫在井底安裝與主扇同等能力的輔助通風(fēng)機(jī)(輔扇)采用抽壓結(jié)合的方法控制漏風(fēng)，保證了 4521、2421條帶各分層工作面的順利開采。但使用輔扇均壓通風(fēng)，對(duì)監(jiān)測(cè)井下采空區(qū)自燃發(fā)火不利，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)采空區(qū)自燃情況，增加了發(fā)火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)難度。且使用輔扇通風(fēng)后，通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜，增加了通風(fēng)系統(tǒng)管理難度，降低了系統(tǒng)抗災(zāi)防災(zāi)能力。同時(shí)使用與主扇同等能力的320KW輔扇后，年耗電量增加了 140. 16萬度，增加費(fèi)用72. 88萬元。另外采取噴涂混凝土封堵漏風(fēng)，前后噴涂巷道260米，雖然消除了漏風(fēng)通道，控制了瓦斯涌出，但在工作面回采過程中，巷道支護(hù)材料無法回收，造成28465. 5噸金屬支架一次性投入后不能復(fù)用。在新型封堵材料出現(xiàn)后，先后使用過聚氨酯、羅克休、馬麗散、瑞米噴涂等化學(xué)材料，雖然封堵漏風(fēng)效果較好，但這些材料單價(jià)都在2000(Γ30000元/噸，使得封堵巷道每米成本超過10000元。因?yàn)樾枰罅繎?yīng)用,投入費(fèi)用昂貴，因此治理大范圍漏風(fēng)問題成本高。由此可見，采用現(xiàn)有治理漏風(fēng)的技術(shù)需要增加大型通風(fēng)設(shè)備，由此造成通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜；或者封堵漏風(fēng)效果差、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工效低；或者化學(xué)材料投入成本高，難以大量應(yīng)用等一系列問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種新的井下巷道用封堵材料，在井下巷道噴涂使用時(shí)，它可以有效控制漏風(fēng)，封堵瓦斯涌出，穩(wěn)定通風(fēng)系統(tǒng)，保證工作面正常生產(chǎn)；且原料易得、制備 簡(jiǎn)單、成本低，適合大量使用；附壁性好、工效高，封堵漏風(fēng)效果好；剝離性好，在工作面的回采過程中，可以容易地對(duì)巷道支護(hù)材料進(jìn)行回收，從而使得支護(hù)材料可以重復(fù)使用，降低成本。本專利技術(shù)提供的井下巷道用封堵材料，以重量份計(jì)，其包括以下組分水泥1.0份；土 1. 5 2. 5 份； 混凝土速凝劑0· 03、· 08份。所述水泥沒有特別地限制，可以使用本領(lǐng)域中已知的各種市售水泥。優(yōu)選使用硅酸鹽類水泥。所述硅酸鹽類水泥包括硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥。所述水泥是起凝固作用。 所述土可以為粘土和/或黃土。若土含水量較高，一般在使用前需干燥。所述土在所述井下巷道用封堵材料中作為基料使用，其粘性好、柔軟、附壁性好，剝離性好。所述混凝土速凝劑沒有特別地限制，可以使用本領(lǐng)域中已知的各種市售混凝土速凝劑。優(yōu)選使用鋁氧熟料-碳酸鹽類混凝土速凝劑，其包括紅星I型、711型和782型混凝土速凝劑。所述混凝土速凝劑可以使得噴涂后漿體的附壁性好、初凝時(shí)間短，有一定塑性強(qiáng)度，不易龜裂。更優(yōu)選地，所述水泥為普通硅酸鹽水泥(例如425#普通硅酸鹽水泥)；所述土為黃土 ；所述混凝土速凝劑為紅星I型混凝土速凝劑。此時(shí)，所述井下巷道用封堵材料成本低、附壁性好，剝離性好。所述鋁氧熟料-碳酸鹽類混凝土速凝劑的主要成分為鋁氧熟料、碳酸鈉和生石灰。紅星I型混凝土速凝劑是由鋁氧熟料(主要成分NaA102)、碳酸鈉(NaCO3)和生石灰(CaO)按質(zhì)量比1:1:0. 5的比例配制而成。所述鋁氧熟料是由鋁礬土礦(主要成分為NaAlO2,其中NaAlO2含量可達(dá)60%-80%)經(jīng)過煅燒而成。更優(yōu)選地，所述井下巷道用封堵材料，以重量份計(jì)，其包括以下組分水泥1.0份；土 2·0 2·5份；混凝土速凝劑0· 04 O. 06份。最優(yōu)選地，所述井下巷道用封堵材料，以重量份計(jì)，其包括以下組分水泥1.0份；土 2. 5 份；混凝土速凝劑0· 05份。本專利技術(shù)還提供上述井下巷道用封堵材料的制備方法，包括將所述井下巷道用封堵材料的各個(gè)組分按照重量份混合、攪拌均勻即得。本專利技術(shù)還提供上述井下巷道用封堵材料的使用方法，包括將所述井下巷道用封堵材料與水以重量份計(jì)按照1:2 3的比例混合，攪拌為漿體后通過噴涂的方式涂覆到需要封堵的壁面所需厚度即可。所述所需厚度一般為2(Tl00mm。所述噴涂通過使用噴漿機(jī)進(jìn)行。本專利技術(shù)的井下巷道用封堵材料，原料易得、制備簡(jiǎn)單、成本低，適合大量使用；附壁性好、工效高，封堵漏風(fēng)效果好；剝離性好，在工作面的回采過程中，可以容易地對(duì)巷道支護(hù)材料進(jìn)行回收，從而使得支護(hù)材料(金屬支架)可以重復(fù)使用，降低成本。本專利技術(shù)的井下巷道用封堵材料，噴涂I米斷面為IOm2的巷道，材料成本僅僅為11.4元左右。同時(shí)在密閉施工、高冒處理、裸露煤巷噴涂等方面具有重要應(yīng)用前景，它的成功實(shí)施為我國(guó)無煤柱開采防治瓦斯涌出及煤層自燃提供了技術(shù)示范，實(shí)現(xiàn)了噴涂隔風(fēng)技術(shù)的創(chuàng)新，推動(dòng)了行業(yè)的科技進(jìn)步。通過測(cè)定平均百米漏風(fēng)量、平均百米漏風(fēng)率、單位涂層厚度百米漏風(fēng)率等指標(biāo)，實(shí)測(cè)和數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明，噴涂本專利技術(shù)的井下巷道用封堵材料后，巷道的漏風(fēng)量減少到噴涂前的1/3，封堵漏風(fēng)效果顯著。 本專利技術(shù)的井下巷道用封堵材料主要具有以下優(yōu)點(diǎn)1、穩(wěn)定通風(fēng)系統(tǒng)；2、控制采空區(qū)瓦斯涌出量；3、防止外部火源引入采空區(qū)。具體實(shí)施例方式下面的實(shí)施例僅用于說明本專利技術(shù)，而非限制本專利技術(shù)。黃土來自白芨溝礦區(qū)山下的平原地區(qū)。使用前過篩除黃土中的草根、粘塊等雜物。水泥為市售425#普通硅酸鹽水泥。混凝土速凝劑為市售紅星I型混凝土速凝劑。噴漿機(jī)型號(hào)為PCI6，購(gòu)自江蘇常州煤礦機(jī)電設(shè)備有限公司。制備實(shí)施例I將水泥、黃土和混凝土速凝劑以重量份計(jì)按照1:1. 5:0. 03的比例混合，攪拌均勻即得本專利技術(shù)的井下巷道用封堵材料。制備實(shí)施例2將水泥、黃土和混凝土速凝劑以重量份計(jì)按照1:2. 2:0. 06的比例混合，攪拌均勻即得本專利技術(shù)的井下巷道用封堵材料。制備實(shí)施例3將水泥、黃土和混凝土速凝劑以重量份計(jì)按照1:2. 5:0. 08的比例混合，攪拌均勻即得本專利技術(shù)的井下巷道用封堵材料。制備實(shí)施例4將水泥、黃土和混凝土速凝劑以重量份計(jì)按照1:2. 0:0. 05的比例混合，攪拌均勻即得本專利技術(shù)的井下巷道用封堵材料。制備實(shí)施例5將水泥、黃土和混凝土速凝劑以重量份計(jì)按照1:2. 5:0. 05的比例混合，攪拌均勻即得本專利技術(shù)的井下巷道用封堵材料。試驗(yàn)實(shí)施例I將實(shí)施例I中制備的井下巷道用封堵材料與水以重量份計(jì)按照1:2的比例混合，攪拌為漿體后使用噴漿機(jī)通過噴涂的方式涂覆到井下本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種井下巷道用封堵材料，其特征在于，以重量份計(jì)，其包括以下組分：水泥：1.0份；土：1.5~2.5份；混凝土速凝劑：0.03~0.08份。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄭學(xué)軍，朱國(guó)忠，黃江寧，楊榮武，賀占軍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：神華集團(tuán)有限責(zé)任公司，神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司白芨溝煤礦，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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