在煤炭氧化过程的热平衡关系中,漏风起两个方面的作用:一是向煤提供氧化所必需的氧气;二是带走氧化生成的热量。一般漏风量较小,主要起到前者的作用,故漏风是造成煤炭自燃最为关键的影响因素。堵漏是防止煤炭自燃的重要手段,喷涂工作是通过隔断漏风使煤炭处于缺氧状态,从而防止自然发火,常用的喷涂揹施包括喷射混凝土和化学材料,其中化学材料多为聚氨酯泡沫。
巷道喷涂堵漏风技术有效地降低了巷道向煤层内的漏风,大大减少了煤层自燃的危险,然而,纵观目前传统的巷道喷涂材料及技术,如:传统的混凝土材料喷涂巷道,作业操作困难,喷浆流量小,水泥、砂子等材料的运输量大,不易于井下施工,而且喷涂后的巷道容易风化龟裂,后期维护困难;化学材料喷涂巷道,材料制备工艺复杂,材料成本十分昂贵,因而只适用于局部封堵,难以大范围应用,而且采用化学材料喷涂还会对地下水资源造成一定的污染。
徐州吉安矿业科技有限公司研发的JPF-Ⅱ型塑性喷涂材料由液态成膜树脂聚合物改性而成,喷涂到煤岩表面后形成聚合物涂层,能有效封闭闭墙及煤岩巷道表面裂隙,阻断漏风,隔绝空气。 塑性喷涂材料形成的涂层具有优越的塑性及延展性,拉伸率超过100%,不易开裂,可高效应对巷道表面的动态二次压裂,大幅度提高封堵效果,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。
与水泥喷浆相比,该材料与煤、岩、金属及木料都有良好的粘结力,无离层,不开裂,喷浆施工效率提升5倍以上,对于小煤柱开采工艺下的漏风管理及煤自燃防治意义重大。
(1)粘附性强:在煤岩体、金属、木材等表面高度粘结,附着力较强;
(2)延展性好:拉伸率超过100%,对巷道表面动态变形有良好的应变能力;
(3)防锈性能:牢固不裂化,能有效防止金属网、锚杆、托盘的锈蚀;
(4)防风化:优良的防渗功能,可确保巷道表面长期不风化;
(5)施工效率高:综合工时投入不及水泥喷浆五分之一;
(6)运输量小:喷涂相等规模的巷道,材料运量不及水泥砂浆运量的二十分之一。