图4 高分子胶体
MCJ12高分子胶体灭火剂能使水发生胶凝,形成弹性胶体,脱水率<5%,灭火剂添加量0.6~3.0%,即:30~150kg/h。
主要用途和性能特点:
①实现水的液固转化,使水在指定地点停留,起到持续降温和封堵裂隙作用;
②克服注水流失量大、水的利用率和效率低等问题;
③解决凝胶成胶原料运输量大、种类多、现场配比难、受压易开裂等问题;
④充填于松散煤体裂隙内,起到包裹煤体、封堵漏风、降低煤温、长期阻止煤自热的作用,实现快速控制火势和灭火。
5注胶装备
注胶设备:ZHJ-5/1.8G矿用移动式防灭火注浆装置,结构和外观见图5。
该装置是一种专门将粉状材料按比例、分散加入水中,并搅拌均匀,最终配制成胶体的设备。主要由防爆电机、减速机、螺杆泵、促凝剂及灭火剂定量送料总成、无级调速机、齿轮泵、传动装置、流量计、压力表及管路等组成。
图5 ZHJ-5/1.8G矿用移动式防灭火注浆装置结构和外观图
6注胶工艺及注胶量
利用“ZHJ-5/1.8G煤矿用注浆机”,将灭火剂按0.6%以上的比例与水混合后,注入防灭火区域。根据现场情况,灭火剂添加量可由设备自身调节,必要时最大可添加至4%。1-2煤火区内的巷道长度约180m,体积约1800m3,封闭空间内的煤体裂隙体积按200m3考虑,并考虑1.2倍的富余系数,需注胶充填的总体积约为2400m3,约需高分子胶体灭火剂20吨。
四、施工工期及进度
1施工总工期
火区的灭火施工总工期10d,主要工程的施工进度如下表。
1-2煤层火区治理工程进度表
2施工顺序及分段进度
打钻工程完成需6~8d;注胶工程完成需8~10d;可平行作业。
钻孔施工效率3~6个 /d;注胶量10m3/h(两台注胶泵),日注胶量240m3。
五.灭火效果
1月10日早8点,矿组织人员对火区进行了详细检查验收,经检测皮带巷碹体最高温度为22Co,且温度逐渐降低。CO浓度为零;1#、2#、3#密闭墙墙体温度分别是7.8Co、10.5Co、、10.4Co、,一氧化碳浓度均为零,水温也正常;各密闭墙均无漏风、冒烟、水蒸气现象。
经灭火指挥部对火区各检测参数的分析,确定火区已经熄灭,同意停止向火区注胶,胶体防灭火技术在煤层自燃火灾防治的应用实践证明,该技术具有如下特点:
①灭火速度快:由于胶体独特的灭火性能,其灭火速度很快,通常巷道小范围的火仅需几小时即可扑灭,工作面后方大范围的火也只需几天即可扑灭。
②安全性好:胶体在松散煤体内胶凝固化、堵塞漏风通道,故有害气体消失快;在高温下,胶体不会产生大量水蒸汽,不存在水煤气爆炸和水蒸汽伤人危险。
③火区启封时间短:注胶灭火工程实施完,无需等待即可启封火区。
④火区复燃性低:高温区内只要有胶体渗透到的地点都不会复燃。