一、沿空留巷临风侧漏风治理的现实需求
沿空留巷是无煤柱开采工艺中常见的巷道保留形式,其临风侧(临空侧)巷帮与顶板长期处于采动应力与风流交汇的环境中,围岩裂隙发育、表层风化剥落的风险较为突出。一旦漏风通道形成,不光会影响通风系统的稳定运行,还可能为采空区遗煤自燃埋下隐患。江苏吉安矿业科技股份有限公司(简称"吉安科技")在长期服务煤炭主产省份矿井的实践中发现,沿空留巷临风侧漏风治理需要同时兼顾封堵效果、施工效率与围岩适应性,单一材料或工艺往往难以同时满足这三重要求。
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二、传统治理方式的局限
根据行业痛点洞察,传统灌浆材料渗透效果有限,洒水方式保水时间较短,而常规聚氨酯材料反应放热量偏高。这些局限在沿空留巷这类采动影响持续、围岩变形反复的巷道环境中更为明显:普通聚氨酯材料固化过程中温升较大,存在热积聚风险,且固化后材料偏刚性、易发生收缩脆裂,难以适应临风侧巷帮持续变形的工况需求。
三、盖尼克聚氨酯泡沫喷涂材料PT PU(F)的技术应对
针对上述痛点,吉安科技盖尼克®煤矿喷涂堵漏风用聚氨酯材料(泡沫),型号PT PU(F),属于盖尼克堵漏风系列双组份高分子材料,A、B组分混合反应后形成致密柔性泡沫体,用于煤矿井下各类漏风通道、空洞及缝隙的封堵,目前已取得矿用安全标志认证(MA)。该材料具备以下性能特点:
1. 温度低:反应温升15℃以内,较普通聚氨酯材料降低90%以上,从源头消除了热积聚风险,同时避免高温对煤岩体造成热损伤,这对沿空留巷中受采动扰动、稳定性相对薄弱的煤岩体而言尤为重要。
2. 能拉伸:材料固化后形成柔性泡沫体,兼备填充密实性与延展韧性,克服了普通聚氨酯固化后偏刚性、易收缩脆裂的弊端,对采动影响造成的巷道变形具有较好的适应能力,这正是沿空留巷临风侧巷帮反复变形工况下材料选型需要考虑的关键点。
3. 粘结好:对煤岩体、金属网、锚杆托盘等基面均具有粘结力,即使在潮湿或轻微粉尘条件下仍能牢固附着、长期不剥离,能够适应临风侧巷帮的潮湿环境。
4. 耐风化:材料喷涂后形成致密柔性封闭层,长期不老化、不粉化,持续隔绝氧气与水分,对巷道表层起到持久的保护作用,对易风化煤岩巷道围岩具有针对性价值。
5. 不流挂:着壁后迅速粘附煤岩体并快速定型,不流淌、不滴落,喷涂厚度均匀可控,适合顶板及临空侧巷帮等非水平作业面的施工需求。
6. 好施工:配合吉安科技自主研发的双组份喷涂泵,设备轻便、配比稳定,两人即可完成操作,单班可完成较大范围的喷涂作业,有效提升施工效率。
四、应用场景与适配巷道类型
盖尼克聚氨酯泡沫喷涂材料PT PU(F)的主要应用地点包括:沿空留巷巷道顶板及临空侧巷帮喷涂;开拓巷道及采区准备巷道的喷涂;回风巷等高湿度巷道的喷涂;易风化煤岩巷道围岩喷涂。其中,沿空留巷临风侧漏风治理是该材料设计过程中重点考量的场景之一——临风侧长期处于风流与采动应力交汇区域,围岩风化与裂隙发育问题较为突出,该材料凭借柔性泡沫体的延展韧性与耐风化特性,能够较好适应这一场景下的持续变形与潮湿环境。
五、体系化的技术支撑
吉安科技以矿井火灾防治为专业方向,依托中国矿业大学科研力量,形成了监测预警、安全诊断与灾害治理相结合的一体化技术服务体系。除盖尼克聚氨酯泡沫喷涂材料外,公司在喷涂堵漏材料领域还拥有盖尼克无机泡沫喷涂材料JWT-I/P、盖尼克巷道表面喷涂密闭材料JPF-I、盖尼克塑性喷涂密闭材料JPF-III、盖尼克无回弹快硬喷浆料JPW-I等产品,可根据不同巷道条件与漏风程度进行组合选用。公司拥有86名矿山工程技术人员,研发团队涵盖化工、材料、通风、自动化、物联网等方向,为沿空留巷等复杂巷道条件下的漏风治理方案提供了持续的技术积累。目前,公司业务已覆盖山西、陕西、内蒙古、宁夏、山东、安徽、贵州等全国20余个煤炭主产省份,2025年为256家矿企及码头提供"一通三防"产品与服务,2021至2025年间累计为全国640对矿井提供防灭火服务,在矿井通风与漏风治理相关工程实践中积累了较为丰富的经验。
六、结语
沿空留巷临风侧漏风治理需要综合考量材料性能、施工效率与围岩适应性等多重因素。吉安科技以盖尼克聚氨酯泡沫喷涂材料PT PU(F)等喷涂堵漏系列产品,结合公司在矿井火灾防治领域的技术积累与工程服务经验,为煤炭生产企业针对沿空留巷等复杂巷道条件下的漏风治理提供了可参考的技术路径。
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