通风区灌浆工培训教材

　　目前我矿使用的防火材料有：罗克休充填材料、马丽散加固煤体、MEA封堵剂、LFM喷涂材料、FSA快垒材料等;各材料使用的泵有：罗克休泵和QZB-50/6气动注浆泵。

　　第一章：罗克休充填材料

　　1、罗克休的适用范围、特征及技术参数

　　1.1 适用范围：

　　罗克休泡沫(胶体浆)是采用树脂和催化剂两种不同的胶体聚合材料，通过高压风带动的多功能气泵自不同的三个容器通过软胶管吸入泵中，同时压入注射枪，两种液体经过注射枪加压以4:1(4桶树脂：1桶催化剂)的体积相混合、发泡，注入要堵漏的地点，瞬间发泡到达原体积30倍左右，该产品具有良好的机械抗压性(0.2MP)，可用于煤矿密闭、防灭火高冒充填、封堵煤层裂隙、构筑防火墙等。

　　1.2 特征：

　　高膨胀率，膨胀体积为原体积的25-30倍，充填用量小，泡沫反应迅速，常温下20-30秒即可反应完毕，10-15度时3-5分钟内膨胀结束，并在20分钟内硬化，不需要防漏支架，有良好的抗压能力(2Mpa左右)，经得起岩层的运动;不蔓延火焰，适用于井下灭火。

　　1.3 技术参数：

　　2、罗克休的施工工艺

　　在需要封闭的地点首先采用木板封闭，然后向封闭的空间注射罗克休聚合材料。注胶时使用专用气动泵将树脂和催化剂以4:1的比例送入注射枪，两种原料混合后迅速发泡，通过注射管注入使用地点后20分钟左右硬化。具体工艺为：用木板封闭预注区---连接压风管至专用泵----高压胶管连接注射枪和注射泵----将三根吸液管分别插入两个装有树脂桶和一个装有催化剂桶内----开泵注胶---注胶结束---用溶有火碱的水洗罗克休泵----用水冲洗机具、停泵----拆卸注射枪。其工艺流程如图：

　　3、材料用量计算公式

　　材料用量计算：Q=Kx*Vx*d/(25XN)

　　式中: Q-----材料用量，桶;K-----材料富裕系数，取K=1.1,;V-----空洞容积，M3 ; n----发泡倍数，n=25-30;d---罗克休泡沫密度，t/m3 ,一般取1.26 25----每桶料的容积，kg。

　　4、施工设备及材料

　　采用罗克休泡沫封闭采空区时常用设备及材料如下表：

　　5、注意事项

　　(1)注射枪出口软管长度一般不要超过6米，否则容易堵塞，出口管直径应用DN10-DN13软管，不宜用大直径;

　　(2)注射前一定要将桶内树脂摇晃均匀;

　　(3)注射时备足原料，同时至少在施工现场备2桶清水，避免吸孔损坏活塞或突然停风堵塞管路。

　　(4)搬运罗克休桶时，要检查桶盖是否扣牢，在确认扣牢后方可搬运。

　　(5)气动泵要放置平稳、牢固，气动泵所在地点附近3米范围内无杂物、淤泥。

　　(6)注罗克休之前，要检查气动泵的气密性，所使用软管是否老化或破裂，各接点是否接实牢靠，只有当以上符合要求时方可施工。

　　(7)注罗克休前通风区有针对性的插管，保证注罗克休使用效果。

　　(8)工作人员操作产品和气泵前要穿戴安全，以防产品接触、迸溅和流溢;要戴橡胶手套，戴防护眼镜，如果有迸溅情况时戴保护面罩，穿胶靴，操作后仔细洗净双手。

　　(9)注罗克休时，工作人员站在上风侧，持枪头人员要站在枪头的上风侧，倒注罗克休时要一人开盖，一人倒注。

　　(10)工作人员在开启或使用气泵时与活塞及其运动部件保持距离，谨防身体任何部位与气泵运动部件接触。

　　(11)当气泵有压力 供应时禁止移动，停泵或维修前一定要停压和卸压。

　　(12)当工作人员不小心吸入罗克休时，要马上离开污染区，脱掉污染的衣服，呼吸新鲜空气，必要时请医生诊治。

　　(13)当罗克休不小心接触到眼睛时，应立刻用清水仔细冲洗10~15分钟，必要时请医生诊治。

　　(14)当罗克休接触到皮肤时，应立即用清水仔细冲洗10~15分钟，脱掉污染的衣服，如果皮肤刺激持续或有灼伤感，请医生诊治。

　　(15)当不小心食入，不要喝水，不要试图呕吐，请医生诊治。

　　第二章：马丽散加固煤体材料

　　1、马丽散ks性能参数

　　化学材料注浆(马丽散ks)的使用范围：加固裂隙和不稳定地层，封闭水流入口，密闭地层，岩石加固，岩石铆钉的密封。马丽散ks是具有高度粘合力和很好的机械强度的双组合高分子—聚亚胺胶脂材料。采用高压灌注进行堵漏时，由于其初始粘度小，被高压推挤，可沿岩层裂隙延展至所有裂隙(包括肉眼难以觉察的裂缝及在高压作业下重张开的裂隙)，然后发生膨胀的胶结作用，从而有效地加固岩体，封阻裂隙。注入岩层裂隙后，其良好柔韧和粘合力保证了岩体受压变形时也不会开裂。可持续与工作面一致寿命。

　　2、马丽散加固工艺与传统注浆加固工艺区别及优势：

　　(1)传统注浆工艺一般采用水泥单液或水泥水玻璃双液注浆,其材料为大分子颗粒状，无法渗透岩层内微小的裂隙。

　　(2)其次传统注浆的材料凝固时间长，注浆压力小，扩散范围小，凝固后会产生缩水空隙。

　　(3)另外传统注浆的材料为脆性材料，应力变化时，会产生新的裂缝。马丽散ks的粘结性好，具有极好的粘合能力与地层形成很强的粘合，能提高地层支撑力;其良好的柔韧性可缓解地层应力,能随合着地层运动，机械阻力高。

　　第三章：MEA封堵剂防火材料

　　1、MEA的简介

　　MEA系列煤矿防灭火剂是在对燃烧的机理进行是在对燃烧的机理进行深入研究的基础上，运用胶体化学、燃烧化学、煤化学及高分子化学的相关理论研制成功的新型防灭火材料。它是由数种高分子材料及多种无机阻燃材料经特殊工艺加工而成的。MEA系列煤矿防灭火剂呈白色或灰白色粉末状，无毒、无味、无污染、无腐蚀性;配水30-200倍使用。MEA胶体可耐800-1000℃高温，伴随燃烧的全过程持续有效，保水、固水时间长，并有失水再生能力。MEA系列煤矿防灭火剂成胶后具有致密性、成膜性和附壁性，在一定温度下能促使燃烧体表面焦化、形成隔热、隔气的焦化层，全面提高阻燃效果和防灭火功效;MEA系列煤矿防灭火剂中含有抑制燃烧时的烟雾及阻断自由基链式反应的物质、可全面提高灭火剂效能和灭火速度，并有效阻止复燃。

　　2、MEA系列煤矿防灭火剂的使用及配比：

　　MEA煤矿防火剂(MEA封堵剂)是环保型高科技产品，配水后形成的胶体具有致密性，成膜性和极强的挂壁性。MEA封堵剂胶体对煤壁及其裂隙具有粘附、充填的作用，胶体连续性好，有良好的散热能力，可恢复并加强破碎煤体的整体散热功能。MEA封堵剂胶体在井下潮湿环境中(RH≥85%)保水时间半年以上，失水率非常小，足以保证工作面开采全过程各喷注地点的防漏风效果及防火降温的要求。MEA封堵剂胶体是粘附性(挂壁性)、渗透性的有机结合体，注入煤体后有较大的控制范围，克服了有些防灭火材料易形成：“锅盖”或“流失量大”的缺点;MEA封堵剂胶体承受动压能力强，不因动压而开裂、失水，堵漏风能力强，克服了有些水凝胶耐动压能力差、失水漏风的主要缺陷; MEA封堵剂成胶后呈“软固体状”，既有较好的挂壁性，又有较好的强度，在煤体中边流动渗透、边增稠包裹煤体，固化时间1.5-8分钟，承受动压能力强，不易漏失，封堵裂隙效果好，是处理巷道顶板高冒区的理想材料。

　　3、MEA系列煤矿防灭火剂的使用环境及材料配比：

　　(1) 、双墙密闭充填：

　　双层密闭墙，墙间距0.5-3米，两平行密闭墙间用MEA封堵剂胶体充实，配1立方胶体需MEA封堵剂胶体20-25公斤，胶体保水时间1年以上，有部分失水时，只需补充少量水份，胶体即可再生，恢复封堵漏风的功能(墙间需予留放水孔、管)。也可采取MEA封堵剂掺配黄泥进行充填的方案，效果更好。

　　MEA封堵剂胶体还可以应用在溜煤眼封堵、进回风巷隅角堵漏风、巷道煤柱、联络巷及峒室破碎区域的防堵漏风上，效果十分明显，操作工艺非常简单，工人劳动强度低。

　　(2) 、

　　打钻注浆，钻孔倾角60-90度，钻孔间距2-3米，套管前端的花管长度不小于200mm，将MEA封堵剂打入巷道破碎区内。先将MEA

　　封堵剂胶体按1吨水配28-30kgMEA封堵剂的比例注入煤体充填空隙堵漏，提高支撑强度。若顶煤破碎程度较为严重，则首先应进行水泥砂浆喷浆工序;若顶煤破碎程度不严重，则只需简单背板再注

　　入MEA封堵剂胶体就可获得理想的效果。

　　(3) 、开切眼、停采线：

　　1吨水配20-25公斤MEA封堵剂，移动式喷注设备选NBB200/40或NBB250/60泥浆泵;或利用地面灌浆系统压注胶体，对开切眼或停采线的相应位置进行封闭，所需的喷注量可根据各矿实际情况操作。

　　(4) 、封堵沿空破碎煤柱：

　　打钻注浆，根据各矿的实际情况钻孔在煤柱中间上仰靠近顶板处，采空区煤柱内着火时可打透煤柱注浆，钻孔长度根据煤柱厚度。钻孔布置沿走向间距2-3米，在关键区域采用“密集浅孔”的方式布置钻孔，将MEA封堵剂胶体注入沿空破碎煤柱中有极好的防风堵漏效果，每孔注胶量为2-5m3，1吨水配MEA封堵剂25-28公斤。

　　(5)、MEA系列煤矿防灭火剂操作工艺

　　MEA系列煤矿防灭火剂是固体单料，同水均匀混合反应成胶，配比简单、设备少，操作方便，和水玻璃类凝胶相比可节省90%以上的工作量，能够适应快速防灭火工作的要求。在工艺上只需要两个交替使用的水箱、一个注浆泵即可满足工作的要求。注浆泵压力3Mpa以上、流量5-20立方米/时。

　　4:注意事项

　　4-1、 MEA系列煤矿防灭火剂为双层密封防潮包装，运输贮存时要注意防潮、防水，严禁破坏外层包装袋。防灭火剂在密封、防水条件下可保存12个月。

　　4-2、 严禁将MEA系列煤矿防灭火剂和Mgcl2、Cacl2等阻化剂及水玻璃类凝胶混用或先后注入同一及相邻的钻孔内，以防二者同时失效;在使用喷注设备时，应对原先使用水玻璃类凝胶的设备和管道进行彻底冲洗，干净后才能再压注MEA胶体。

　　4-3、 MEA系列煤矿防灭火剂对水质有一定的要求，PH植要求在6.2-7.8，水的成分中若含有较多的钙、镁离子，则必须专门配置特殊型号的MEA产品。

　　4-4、 目前我矿使用的注浆泵是QZB-50/6气动注浆泵。

　　第四章： LFM喷涂材料

　　1、LFM轻型充填材料的简介：

　　LFM新型充填材料在保持一定堆积强度和具有一定柔型承压能力的基础上，其充填一立方米的空间只需要100-120kg的LFM材料，用时仅6-8分钟，充填效率高;充填材料成型后重量轻，一立方米的重量只有320-380kg;充填过程中无需另行购置专用设备;材料无毒副作用，不燃烧也不助燃，充填成本远低于高分子泡沫材料，符合轻质、密封、承重、高效、环保的要求，能够有效完成有煤自燃隐患和瓦斯矿井的充填、密封、堵漏等诸多任务。LFM轻型充填材料的充填工艺简单，对充填设备要求很低，无需矿方另行购买专用充填设备，只需配置一台压力大于1.5-2兆帕，流量大于3立方米/时的注浆泵;注浆现场需要水箱3-4个，水箱体积0.15-0.2立方米，在0.1立方米处做标注以控制水量。

　　2、LFM轻型充填材料的适用范围

　　本产品主要用于空穴充填和封堵瓦斯，特别适用于：

　　2-1、在高冒空洞及高瓦斯钻场废弃空间的充填，其优势是快速、轻质、柔性承压、不开裂、不沉陷、不燃烧、不助燃、无毒副作用、价格低廉、无需专用设备。

　　2-2、各种废巷、老峒室、溜煤眼、空穴的充填和支架后充填;隔断漏风通道，如废弃联络巷，隔离采空区瓦斯，防止煤炭自燃发火及无计划瓦斯涌出。

　　2-3、工作面上、下隅角充填封堵瓦斯。

　　3、LFM轻型充填材料的注意事项

　　1、LFM轻型充填材料为双层密封防潮包装，运输贮存时要注意防潮、防水，严禁破坏外层包装袋。防灭火剂在密封、防水条件下可保存12个月。

　　2、严禁将LFM轻型充填材料和Mgcl2、Cacl2等阻化剂及水玻璃 类凝胶混用或先后注入同一及相邻的钻孔内，以防二者同时失效;在使用喷注设备时，应对原先使用水玻璃类凝胶的设备和管道进行彻底冲洗，干净后才能再压注LFM轻型充填材料。

　　3、扛运LFM轻型充填材料时，要检查袋子是否扎紧，在确认扎紧后方可搬运。

　　4、LFM轻型充填材料使用参数为水灰比为1:0.4-0.6, 1吨LFM轻型充填材料可充填耐压强度0.3-1Mpa;初凝时间为20秒-2分钟可调，1小时后产生强度。

　　5、LFM轻型充填材料无毒，但是对呼吸系统和皮肤有轻微刺激，施工时，应戴手套和做好眼和面部保护措施。

　　6、注浆泵也要放置平稳、牢固，注浆泵所在地点附近3米范围内无杂物、淤泥。油雾器内注入30#机油至上刻线，拉杆处滴少许机油。吸浆口接入吸浆胶管及吸浆笼头，并扎牢胶管。按特性曲线图调节过滤减压阀至所需要的注浆气压。(气压与排浆压力比约1：10)

　　7、注LFM轻型充填材料之前，要检查注浆泵的气密性，所使用软管是否老化或破裂，各接点是否接实牢靠，只有当以上符合要求时方可施工。

　　8、工作人员操作产品和注浆泵前要穿戴安全，以防产品接触、迸溅和流溢;要戴橡胶手套，戴防护眼镜，如果有迸溅情况时戴保护面罩，穿胶靴，操作后仔细洗净双手。

　　9、LFM轻型充填材料注时，工作人员站在上风侧，持枪头人员要站在枪头的上风侧，倒注LFM轻型充填材料。

　　10、工作人员在开启或使用气泵时与活塞及其运动部件保持距离，谨防身体任何部位与气泵运动部件接触。

　　11、当注浆泵有压力供应时禁止移动，停泵或维修前一定要停压和卸压。

　　第五章：FSA快垒材料

　　1、FSA快速垒砌材料的简介：

　　FSA快速垒砌材料将煤由可燃物改性为不可燃的工程材料，可广泛应用在煤矿井下临时密闭、封堵溜煤眼、工作面上、下隅角瓦斯抽放率的工作中，从而为矿井抢险救灾、快速封闭火区、快速填充老峒、隔绝边界、实施密封等要求快速反应的地段提供了就地取材、快速实施的可能。其独特的优势，为煤矿井下快速抢险救灾，为减轻工人的劳动量起到了很大的作用，具有极高的使用价值。

　　2、FSA快速垒砌材料的应用：

　　1、FSA结构是由骨料煤(或煤、矸的混合物)、添加剂(FSA)与水共同组成。水分子与添加剂中的高分子及无机物分子产生水化粘胶化作用，形成厚度不等的水化高分子粘膜，紧紧吸附包裹着煤分子，并组成空间网状体型结构，具有了柔性抗压的微结构及整体结构强度。当成袋的FSA快速垒砌成墙后受压愈大，整体性愈强，密闭性愈好。此时顶板及两邦来压通过FSA砌体被迅速整体传到底板，受力体系完整可靠。顶板及围岩的变形被袋内颗粒间距离逐步减少所吸收，袋与袋之间的结构反而在围岩动压及变形共同作用下咬合粘结得更紧密，更不漏风、不漏气。FSA快速垒砌材料的优点：高效阻燃，按推荐比例配成的混合料在800-10000C高温下，15-20分钟内不会被引燃形成明火，且不会产生有毒有害气体，有极强的隔热功效。允许变形，不允许漏风：FSA和碎煤、水混合后有极强的防漏风功能，水粘膜厚，粘附力强、弹性大，保湿能力强，承受压力大，墙体稳定。

　　2、施工比例：每个袋中20kg碎煤(或矸石与碎煤混合)+2～3kgFSA料+10～15kg水;封堵溜煤眼、小井时不装袋效果更好。

　　3、施工方案：将合适比例的干碎煤与FSA料干混均匀后，用喷雾加水的方式喷水使其膨胀形成均匀有弹性的混合料再装袋垒砌成墙，在最上部接顶及四周边缘处采用干碎煤与FSA料干混均匀装袋垒砌成墙后，再用水注水器具注入合适比例的水，膨胀接顶。

　　3、FSA快速垒砌材料的注意事项：

　　3-1、FSA快速垒砌材料要保证每袋料有一定的受压变形的空间，因此，每袋只装六成满。

　　3-2、FSA快速垒砌材料及时补水，风速较小的地段每二个月补水一次，风速较大的地段每半个月补水一次。

　　3-3、FSA快速垒砌材料建议在墙体上部接顶处及四周边缘处垒砌时必须保证袋内有足够的FSA料(每袋不少于3kg)，以保证接顶和接邦的膨胀效果。在上部接顶处及左右两周边垒砌处开槽是最佳方案;如果矿井顶板来压不够快，则有必要在阻燃挡风墙建成2-3天后进行补袋操作，充填可能出现的微小沉降。

　　3-4、FSA快速垒砌材料3-5m2的断面直接用单袋垒砌而成;5-10m2的断面需按金字塔方式垒砌而成，或用木柱或钢柱定位，减少垒砌袋数量。

　　第六章：QZB-50/6气动注浆泵

　　1. QZB-50/6气动注浆泵的特点

　　目前我矿使用的MEA封堵剂、LFM喷涂材料、FSA快垒材料等防火材料都是用的QZB-50/6气动注浆泵，该泵采用气压传动，可在易燃、易爆、多尘埃及淋水等恶劣环境下工作，可无级调量，只要控制气源开关的大小，就能改变进浆量的多少，亦能定压自动变量，即排浆量随着注浆压力的增加而减小，该泵可进行浆比1:1的双液注泵，若在一只浆缸的端头配上浆比调节器，可进行任意配比双液注浆。

　　2. QZB-50/6气动注浆泵的技术参数

　　3. QZB-50

　　(-)泵的工作原理

　　压缩空气经球阀、空气过滤减压阀、油雾器到达气控换向阀和行程换向阀及顶杆阀，气缸活塞推动行程换向阀换向来控制气控换向阀换向，推动气缸拉杆往复运动，通过吸排浆阀完成吸浆和排浆工作。空气过滤减压阀上的压力表显示的气压为调节减压阀后的气体压力。空气过滤减压为定值式减压阀，具有自动调节输出气流量，而保持输出气体压力不变的性能，由此构成了该泵的自控性能，使排出的浆液随注浆压力增加而减小排量。该泵自动调节性能比其他型式操作调节的注浆调控及时、准确，因而可以缩短注浆时间，保证注浆质量、节省材料、安全施工。

　　(二)泵的结构：

　　该泵主要由气缸、浆缸、吸排浆阀、混合器、吸排浆管和气源处理三大件组成。

　　4. QZB-50/6气动注浆泵的使用和维护

　　4-1、开泵前准备工作：泵应水平放置，油雾器内注入30#机油至上刻线，拉杆处滴少许机油。吸浆口接入吸浆胶管及吸浆笼头，并扎牢胶管，适当的调节过滤减压阀至所需要的注浆气压。

　　4-2、注浆中的操作：

　　(1)该泵具有自控性能，可以自动调节排浆量及控制注浆能力。在注浆过程中，不要人为的调节。如需要中途改变注浆量或注浆压力，可以调节球阀的开口大小或过滤减压阀即可。

　　(2)油雾器内机油下降到下刻度时，补充机油至上课度线，应及时放掉过滤减压阀水杯中的积水。

　　(3)注浆过程中，不能中途停顿。特别在注双液时更要注意，以防浆液沉积、凝固，堵塞泵内通道。

　　4-3、停泵后的维护

　　(1)注浆完毕后，要将吸浆管放进清水内，开泵冲洗泵内残留浆液。

　　(2)如长期不用，各运动部件、阀座等应涂机油，防止生锈。

　　5、QZB-50/6气动注浆泵的故障和维护

　　故障及处理

　　故障现象原因分析处理措施

　　一、柱塞往复动作但无浆排出1、吸排浆阀或吸浆管堵塞。2、阀座、阀球损 坏。3、柱塞磨损。1、清洗

　　2、更换

　　3、更换

　　二、浆缸单侧出浆1、首先按上述三点检查并处理。

　　2、柱塞密封不严。调节压紧圈螺栓

　　三、柱塞不动作1.柱塞密封胶圈压的太紧。

　　2、气控各阀失灵。

　　3、供气压力太低。1.给予放松。

　　2、按原理图所示性能检查，失灵则换。

　　3、加大供气压力或供气量。

　　第七章：罗克休多功能气泵

　　目前我矿使用的罗克休、马丽散等防火材料都是用的罗克休多功能气泵。

　　1、罗克休多功能气泵的使用说明

　　罗克休泡沫为双组份混合物。两种组份树脂和催化剂，以4/1的体积比混合，反应形成膨胀泡沫。膨胀倍数可到30倍。罗克休泡沫为阻燃产品，可以用于发热区域，也可以用来煤矿灭火。整套气泵包括：一台4/1多功能气泵，一支注射枪和数根高压软管。

　　气泵马达下接三个活塞。工作时两个抽运罗克休泡沫树脂，另一个抽运罗克休泡沫催化剂。这三个活塞面积总和与泵马达活塞面积的比决定了27:1的压力比。两个树脂活塞和一个催化剂活塞的面积比决定了树脂和催化剂4:1的用量比。

　　罗克休泡沫树脂和催化剂分别通过各自的活塞和高压软管，被抽运到注射枪里混合。混合物通过一个软管、一根接有一个封孔器或一个注射锚杆的金属管，一直被注射进地层里。

　　2、罗克休多功能气泵使用时的注意事项

　　(1)注射枪出口软管长度一般不要超过6米，否则容易堵塞，出口管直径应用DN10-DN13软管，不宜用大直径;

　　(2)注射前一定要将桶内树脂摇晃均匀;

　　(3)注射时备足原料，同时至少在施工现场备2桶清水，避免吸孔损坏活塞或突然停风堵塞管路。

　　(4)气动泵要放置平稳、牢固，气动泵所在地点附近3米范围内无杂物、淤泥。

　　(5)注罗克休之前，要检查气动泵的气密性，所使用软管是否老化或破裂，各接点是否接实牢靠，只有当以上符合要求时方可施工。

　　(6)注罗克休前通风区有针对性的插管，保证注罗克休使用效果。

　　(7)工作人员操作产品和气泵前要穿戴安全，以防产品接触、迸溅和流溢;要戴橡胶手套，戴防护眼镜，如果有迸溅情况时戴保护面罩，穿胶靴，操作后仔细洗净双手。

　　(8)注罗克休时，工作人员站在上风侧，持枪头人员要站在枪头的上风侧，倒注罗克休时要一人开盖，一人倒注。

　　(9)工作人员在开启或使用气泵时与活塞及其运动部件保持距离，谨防身体任何部位与气泵运动部件接触。

　　(10)当气泵有压力 供应时禁止移动，停泵或维修前一定要停压和卸压。
?