矿用固化泡沫充填技术在哈拉沟煤矿的应用

赵美成

(国家能源集团神东煤炭有限责任公司技术研究院，陕西 神木 719315)

0 引言

我国煤炭资源丰富，是世界上最大的煤炭生产和消费国。煤炭在我国能源结构中的主体地位未来几十年不会改变。我国许多现代化煤矿，采煤工作面顺槽采用联采机双巷掘进，两巷之间联络巷比较密集(最多每50 m一个)，生产过程中需要及时封堵，以保障安全生产。此外，井下工作面巷道密闭，废旧巷道、松散煤体、漏风裂隙等区域的充填工作量也非常大。施工密闭墙是堵住通往采空区漏风的重要手段。

目前密闭施工大多采用两道砖密闭，中间充填堵漏材料。用于矿井堵漏和充填的材料有：黄泥与水泥等传统的灌浆材料；凝胶类封堵材料；膏体充填材料；聚氨酯硬泡沫和新型的罗克休、马丽散、艾格劳尼、米诺华等有机充填材料等。这些充填材料中，无机固化材料易收缩堵漏风效果不理想；凝胶类封堵材料成本比较高，且防火有效寿命较短。有机泡沫材料充填堵漏性能好、抗动压性好，但其成本较高，并且材料可燃、施工中发热，不利于预防煤层自燃和矿井高温区堵漏防灭火。因此，针对井下发泡充填材料及装备进行研究，开发使用方便、工程量少、能够确保矿井安全生产的无机固化充填封堵发泡材料及装备具有重要意义。

1 矿用固化泡沫充填技术

1.1 无机固化充填剂

无机固化充填剂由胶结材料与增加剂、速凝剂等外加剂组成。胶结材料主料选用水泥类材料，加入一定量的Ca(OH)2使胶结材料活性得到有效激发。……