我国对井下密闭充填堵漏材料的研究起步于上世纪80年代中期,主要以黄土、水泥、砖块以及粉煤灰等普通廉价材料为主,品种较为单一,施工机具落后,技术含量较低,材料脱水后易产生裂缝,影响充填堵漏以及井下防灭火效果。随着科技的发展,国内学者又先后研制了凝胶、聚氨酯、水泥砂浆、黄土、灰浆、硬石膏等材料用于煤矿井下充填及喷涂作业。

打开网易新闻 查看精彩图片

凝胶材料应用效果较好,但因其价格较高,在经济上无明显优势,大部分煤矿企业从成本角度考虑,凝胶材料没有得到广泛使用。聚氨酯泡沫因为凝结时间不可调,粘接性较差,价格高昂,不宜用于井下大面积施工,仅可用于局部构筑物密闭且含有各类溶剂,在井下高温环境下不利于人体健康,也达不到环保要求。水泥砂浆材料具有强度高、凝结快的特点,这对井下防灭火及堵漏工作较为有利,但在井下工作面顺槽以及小煤柱使用水泥砂浆喷浆加固后,顺槽支架等设备难以回收,造成很大浪费,且总体成本较高,不利于矿井防灭火堵漏工作的开展。黄泥灌浆材料因为要消耗大量农田,不利于长期使用,且耗水析水均较多,脱水风干后不能充分填充裂隙,堵漏效果差,在应用一段时间后已逐渐被淘汰。其他传统封堵材料也因密封堵漏效果差,无法完全消除矿井漏风而未被广泛使用。

徐州吉安研发的盖尼克无机自发泡充填材料(JWT-III)为无机材料,抗静电,不燃烧。采用了创新性的发泡技术,实现了无机材料常温化学自发泡及常温固化,相较于有机高分子材料,本材料使用成本低、不放热、安全性好,符合轻质、密封、承重、高效、环保的要求。特别适用于井下上、下隅角、采空区、冒顶区等与煤层环境下的破碎区、空峒区以及漏风通道的充填封堵。

参考文献:

[1]郑万成.小煤柱条件下煤自燃阻化封堵材料研究[D].中国矿业大学,2021.