煤矿井下巷道煤系地层大多为煤岩、砂岩、页岩、泥岩及黏土岩,不仅岩石的力学性能较差,而且节理裂隙发育,稳定性不好。煤矿巷道围岩中各种粒度的砂岩、砂质页岩或泥质砂岩极易风化,吸水软化,甚至泥化、崩解和膨胀。煤矿井下空间狭小,环境恶劣,煤岩壁凹凸不平且潮湿,渗漏水普遍,巷道开挖后岩体产生变形,巷道掘进过程中会有瓦斯涌出或溢出。金属网及锚杆、锚索外露端极易锈蚀,致使对围岩的约束力降低。因此,巷道表面的密闭处理对保持巷道长期稳定十分重要。
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国内目前的煤矿井下巷道喷涂材料是将水泥、沙、石子等运入矿井下,现场干混搅拌,然后用喷涂机,采用风力输送方式,在喷涂机的枪口处,与水混合,喷射到开采后的层面岩层上,水泥材料固化后,起到封闭支护的作用,这种现场干法搅拌方式有以下缺点:
1、在井下开采现场,干法搅拌水泥砂石,水泥砂石等粉尘的污染大,对现场工人的身体危害大,严重污染井下环境;
2、现场搅拌,搅拌机产生的噪音大,对操作人员的听力危害大;
3、现场搅拌,操作人员不容易严格控制水泥砂石子等的配比,对喷涂材料的质量控制不严格,容易造成质量事故的隐患;另外喷涂材料的粘附性差,喷射到岩面后容易产生落地料,造成大量浪费,一般回弹落地料超过30%;喷涂材料的性能单一,无法做到使喷涂材料具有高粘附性、防水性、防开裂、加固支撑性与一体;
4、现场搅拌,需要占用井下宝贵的巷道场所,比如堆放水泥,砂石等,影响巷道断面和运输间隙,影响采煤主业的施工速度,容易堵塞巷道造成事故隐患;
5、喷涂的厚度要求厚,一般在10-20厘米厚,喷上去粘结性差,回弹大,落地料多,造成喷涂材料浪费严重,同时砂浆凝结慢,支护作用发挥慢;
6、喷涂材料固化后,由于配料单一,成分中刚性组分居多,材料刚性脆性大,柔性不足,随着井下巷道的地质运动或者再次开采中的放炮等震动,极容易造成传统喷涂材料的开裂脱落,继而可能造成进一步的渗漏水、瓦斯溢出、支护砂浆坍塌等隐患,不能真正起到其应有的防护作用。
徐州吉安研发的巷道表面喷涂密闭材料由无机超细粉料、液料有机组合而成,与水混合后最终形成的膜有较强的封闭功能,可有效封闭煤岩巷道表面。能有效防止有害气体外溢,也隔绝了煤体漏风氧化,起到防火、灭火作用。喷涂层具有一定的延展性,可应对巷道表面动态变形,提高了封堵效果。同时,该材料可抑制巷道表面风化,亦可有效防止锚网(索)、托盘等金属构件的锈蚀失效问题,对局部巷道的低压渗水也有一定的抑制作用。
产品特点:
(1)附着力强:在煤岩体、金属、木材等表面高度粘结,附着力较强;
(2)延展性优:30-50%的延伸率,具备巷道变形适用性;
(3)防锈性优:牢固不裂化,具备良好的防锈蚀功能;
(4)防风化强:具备良好的防渗功能,确保巷道表层不风化。