科技成果

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成果名称: 复合泡沫充填防灭火技术研究

成果登记号: 9612017Y0286

第一完成单位: 西安科技大学

联 系 人: 张辛亥

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新产品

技术领域: 新材料及其应用

应用行业: 科学研究和技术服务业

成果简介:

    本项目开发了一种复合泡沫防灭火密闭充填新材料,使用气动轻便式充填设备采用加气发泡新工艺,充填空洞和裂隙,堵塞漏风通道。

    首先,通过大量实验,得到一种优化的复合泡沫充填材料配方。该材料主料为粉状、无毒、无味、不燃的无机材料。复合泡沫发泡倍数可达10倍以上且不受环境温度影响,抗压强度≥1.5MPa,气密性<10-6m3/m2/min,终凝时间2~5min,7~10min和12~15min的固化泡沫充填材料,能有效接顶,不收缩、不坍塌,按发泡10倍计算,每立方米泡沫成本低于500元。

    该无机固化泡沫材料采用物理发泡的,其合成工艺为将固化充填剂与水混合生成浆液;同时用泡沫剂与水、空气制成泡沫;将泡沫加入到浆液中制成泡沫液输送到充填地点;泡沫液反应固化起到充填作用。

    其次,根据无机发泡材料的合成工艺,开发出体积小、重量轻、便于搬运,能够设备实现连续充填,并且上料方便、性能稳定的气动式无机发泡材料充填装备。该装备的气动模块可改为电动,从而能够适应不同矿井条件的需要。主要技术指标:额定工作压力≥3.5MPa;额定流量≥6m3/h(泡沫);最大输送距离≥400m。

    然后,根据煤矿现场特点,提出了利用该设备和材料进行井下密闭充填的工艺,以井下压风自救系统管路中的气源为动力,采用加气发泡工艺,在5~30℃可正常发泡,现场应用表明该装备能够保证注浆输送不堵管路和设备。并且制定了操作规程和安全注意事项,满足了现场应用的需要。

    最后,该技术在神东哈拉沟煤矿密闭墙充填应用,共充填密闭体积36 m3左右。充填应用表明,该技术能够快速充填联络巷,其强度和发泡倍数达到预计要求,充填接顶效果良好,表明该技术达到了预期的目标,目前已经在神东各矿区、双鸭山集团公司、铜川矿务局等煤矿进行推广应用。