科技成果

新型防滅火材料應用工藝和配套裝備

作者: 時間:2014年09月16日 來源: 閱讀量:224

        該成果來源于科技部科研院所技術開發專項資金項目。為充分了解矸石山火區基本情況,給注漿滅火工藝參數確定提供依據,該成果對矸石山火區狀態進行了分析,研究了注漿鉆孔施工工藝技術解決深部鉆孔施工時易發生塌孔、鉆頭變紅軟化等問題,提高了成孔深度和成孔率。針對新型防滅火材料性能特點,該成果運用滲流力學理論對新型防滅火材料漿液在多孔介質中的滲透特性進行研究,再通過現場試驗了解其在多孔介質中的擴散半徑。該成果開展了MH新型防滅火材料注漿工藝研究,確定了注漿鉆孔的合理布置參數、漿液配比和注漿壓力。該成果制定矸石山災害預防與治理標準,然后根據標準對新型防滅火材料在西曲礦狼窩溝矸石山進行了滅火效果檢驗。

       該成果運用紅外測溫、CO氣體檢測和鉆孔測溫相結合的綜合探測技術對試驗矸石山火區進行了探測,得出了試驗矸石山火區分布范圍,火區內矸石溫度等基本情況,為試驗方案和治理提供依據;對松散體鉆孔孔壁進行了受力和塌孔成因進行分析,得出了孔壁單元體的力學公式和鉆孔塌孔的原因,在理論分析的基礎上,提出了鉆頭和冷卻方式改進方案,并進行了加工與試驗,使成孔率提了10%,鉆孔深度達到了7m以上。不出現卡鉆現象,鉆孔施工速度提高,成本降低,還縮短了施工工期;運用滲透力學對漿液在多孔介質中的擴散半徑進行了分析與推導,得出了擴散半徑與注漿壓力、時間、空隙率、漿液粘度系數等的關系式。在此基礎上在矸石山進行了試驗,提出了在水灰比一定的情況下擴散半徑與注漿壓力變化的關系;制定《煤礦矸石山災害防范與治理規范》標準,并通過了初審。

          西曲礦狼窩溝矸石山通過使用新型防滅火材料實施綜合治理,徹底削除了矸石山的自燃隱患,矸石山自燃治理后,除了每年可減少對周邊居民的賠償費200萬元,而且還可減少環境污染治理費10萬元。徹底撲滅矸石山火災后,降低了CO、SO2、H2S等有害氣體和CO2溫室氣體的排放,改善了礦區自然環境,自燃治理后,矸石山可以植樹造林,實現土地復墾,村民因環境污染、占用耕地等原因上訪次數大幅下降,緩解了企業與村民之間的緊張關系,社會效益顯著。

 

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