所属领域

安全应急

技术成熟度

产业化

应用行业

工矿

合作方式

校企合作

成果概况

为解决巷道、支架顶部冒顶引起的空洞内煤炭自燃、瓦斯集聚，以及工作面上、下隅角封堵，防止漏风及瓦斯涌出的问题，克服聚氨酯及酚醛树脂充填封堵材料存在反应过程中产生大量热量及本身易燃的缺点，开发了本质安全型充填封堵防灭火新技术。该技术采用无机物与小分子有机物化学材料进行复配，应用化学发泡与固化技术，使得发泡反应过程中不产生热量，且能螯合大量水分，膨胀倍数达15倍以上，最终生成的固化泡沫完全不燃烧。该技术的充填材料由A、B两种材料组成，使用时两种材料反应的初始粘度低，被注入破碎煤岩体空峒或采空区后，具有良好的扩散及渗透性能，当注入到充填区域后，体积开始膨胀，最终生成的固化泡沫体能够与煤岩体形成密实的固结体，且固化泡沫体中螯合一定量的水分，具有良好的吸热降温性能，因此，该技术不但能起到充填堵漏的作用，而且能够有效地防治局部煤炭自燃发火。

关键技术

该充填材料由A、B双组分组成，其中A组分主要含发泡剂、交联剂和骨料，B组分主要含触发剂、胶凝剂和固化剂。应用时，A、B两种材料按照1:1的比例充分混合后，A料中的发泡剂与B料中的触发剂发生反应，带动A料中的骨料膨胀，然后由A料中的交联剂和B料中的固化剂的双重作用下交联固化，同时胶凝剂把反应体系中的水分螯合成络合物。最终形成具有一定弹性和强度的网状泡沫体，实现充填封堵的功能。整个反应体系中，除交联剂为有机物，其余均为无机物，均属不燃材料。因此，整个反应体系中均为不燃材料，整个反应过程中也都不会产生热量。A料和B料通过专用设备分别按照的1:1的体积比添加进由双液注浆泵抽出，经过混合器之后注入煤体裂隙。

应用领域和市场前景

该技术在内蒙古蒙泰不连沟煤业有限公司F6211综放工作面进行了应用，该工作面由于采空区塌陷与地面连通，漏风严重，采空区遗煤出现自燃火灾。先后采取了地面回填堵漏及井下多种治理措施，均未有效治理。通过在工作面架间打钻孔灌注该充填材料，利用其良好的扩散堆积及其与煤岩体紧密结合的特性，在支架后部采空区内形成一道封堵漏风的墙体，高效、快速地封堵了采空区漏风通道，减少了地面漏风，有效地治理了采空区煤自燃火灾，取得了显著的应用效果，保证了工作面的安全生产。