三元煤业成功应用静态膨胀剂
发布时间: 2022-03-28   |  来源: 黄河新闻网长治频道
 
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黄河新闻网长治讯:近日,三元煤业积极探索,引进新材料——静态膨胀剂并成功应用,顺利完成充填钻孔底部硐室开拓工程。

根据《山西省矿山企业民用爆炸物品安全管理规定》,三元煤业于2021年取消了井下民用爆炸物品储存库,目前尚无地面库,至地面库投入使用前,一定时期内井下岩石破碎、岩巷开拓等工程将以人工风镐开拓工艺为主。民用爆炸物品禁用期间,在全岩地沟开挖工程中虽引进了液压劈裂机,工效与原工艺相比虽相对有所提高,但劳动强度大、工艺繁琐、进度慢等问题仍未得到有效解决。如何快速开挖岩石,成了同类工程中的一大难题。为此,该矿急需寻找一类民用爆炸物品安全替代材料,以有效解决当前问题。该项工作由总工程师牵头生产技术科,经咨询相关矿井、高校,通过考察、论证后,提出引进新材料——静态膨胀剂,采用“静态膨胀剂破碎岩石”工艺以解决当前问题。

静态膨胀剂是一种高效粉状膨胀材料,属特种水泥类产品,主要应用于石料开采、混凝土拆除等生产领域,在采矿行业应用相对较少。其材料主要成分为氧化钙,遇水产生水化反应,生成氢氧化钙,体积增大50%,具有很强的膨胀做功能力。使用时,首先在待破碎岩层区域打孔;药剂与水配比搅拌后灌入孔内;封孔后一定时间内药剂静态膨胀做功,由于药剂的膨胀作用,在孔壁的约束下,药剂对孔壁产生较大的膨胀压力,孔壁径向受压,切向受拉,当孔内的膨胀压力增加到一定值后,岩层产生径向裂缝而破裂。该材料特性与火工品相比,具备操作简便、使用安全、破碎区域表面轮廓可控性好、施工周围环境影响小、无噪声、无粉尘、无有毒有害气体产生、可平行作业等技术优点。

膨胀剂材料购置到位后,三元煤业结合材料技术参数及地质条件,首先在掘进工作面进行“集水坑”开挖实验,选取合理的配比、布孔参数,在实验中积累经验,实验成功后,将材料及工艺应用于充填钻孔底部硐室开拓施工。充填钻孔底部硐室位于材料立井北翼联络巷内,为全岩巷道,岩性为较坚硬的砂质泥岩,硐室体积约300m³。通过合理设计钻孔数量、精心组织作业环节、科学调整配比参数,在保障巷道车辆通行的前提下,开拓工期比原计划超前一个月完成,圆满地完成了施工任务。

通过此次应用,三元煤业拓宽了材料的使用领域,为矿井特殊条件下岩体开拓提供了一种新方法。今后的工作中三元煤业将积极探索、勇于创新、大胆实践,不断加大技术投入,创新、优化生产工艺流程,全面提升矿井生产技术水平。(张国庆)


[编辑:李倩]

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三元煤业成功应用静态膨胀剂

黄河新闻网长治讯:近日,三元煤业积极探索,引进新材料——静态膨胀剂并成功应用,顺利完成充填钻孔底部硐室开拓工程。

根据《山西省矿山企业民用爆炸物品安全管理规定》,三元煤业于2021年取消了井下民用爆炸物品储存库,目前尚无地面库,至地面库投入使用前,一定时期内井下岩石破碎、岩巷开拓等工程将以人工风镐开拓工艺为主。民用爆炸物品禁用期间,在全岩地沟开挖工程中虽引进了液压劈裂机,工效与原工艺相比虽相对有所提高,但劳动强度大、工艺繁琐、进度慢等问题仍未得到有效解决。如何快速开挖岩石,成了同类工程中的一大难题。为此,该矿急需寻找一类民用爆炸物品安全替代材料,以有效解决当前问题。该项工作由总工程师牵头生产技术科,经咨询相关矿井、高校,通过考察、论证后,提出引进新材料——静态膨胀剂,采用“静态膨胀剂破碎岩石”工艺以解决当前问题。

静态膨胀剂是一种高效粉状膨胀材料,属特种水泥类产品,主要应用于石料开采、混凝土拆除等生产领域,在采矿行业应用相对较少。其材料主要成分为氧化钙,遇水产生水化反应,生成氢氧化钙,体积增大50%,具有很强的膨胀做功能力。使用时,首先在待破碎岩层区域打孔;药剂与水配比搅拌后灌入孔内;封孔后一定时间内药剂静态膨胀做功,由于药剂的膨胀作用,在孔壁的约束下,药剂对孔壁产生较大的膨胀压力,孔壁径向受压,切向受拉,当孔内的膨胀压力增加到一定值后,岩层产生径向裂缝而破裂。该材料特性与火工品相比,具备操作简便、使用安全、破碎区域表面轮廓可控性好、施工周围环境影响小、无噪声、无粉尘、无有毒有害气体产生、可平行作业等技术优点。

膨胀剂材料购置到位后,三元煤业结合材料技术参数及地质条件,首先在掘进工作面进行“集水坑”开挖实验,选取合理的配比、布孔参数,在实验中积累经验,实验成功后,将材料及工艺应用于充填钻孔底部硐室开拓施工。充填钻孔底部硐室位于材料立井北翼联络巷内,为全岩巷道,岩性为较坚硬的砂质泥岩,硐室体积约300m³。通过合理设计钻孔数量、精心组织作业环节、科学调整配比参数,在保障巷道车辆通行的前提下,开拓工期比原计划超前一个月完成,圆满地完成了施工任务。

通过此次应用,三元煤业拓宽了材料的使用领域,为矿井特殊条件下岩体开拓提供了一种新方法。今后的工作中三元煤业将积极探索、勇于创新、大胆实践,不断加大技术投入,创新、优化生产工艺流程,全面提升矿井生产技术水平。(张国庆)