罗克休泡沫产品在济宁二号煤矿中的应用

邱春亮 张雪涛

1、罗克休泡沫施工技术工艺
罗克休泡沫是由2种成分树脂和催化剂组成的注射产品，用于密闭空气和瓦斯、充填空隙孔洞以及加固煤岩地层。该产品只需1台专用泵和1支混合枪，用矿井压风做动力，要求压风压力在 0.4-0.7Mpa 即可，而泵输出的高压液体压力是供给压风压力地7倍。泵的体积是1.42m×0.52m×0.52m，质量约100kg。2种成分树脂和催化剂以4∶1的体积比相混合，两组分在枪内由压缩空气来自动激活，发生快速发应生成泡沫，发泡后体积快速膨胀到原体积的25-30倍，直接注入到需处理区域，膨胀后，罗克休泡沫在几分钟内硬化。

2、罗克休泡沫应用范围及作用
a) 充填破碎顶板（煤），防止顶板瓦斯积聚，防止破碎顶煤发火，阻止内外空气交换。
b) 密闭墙堵漏风：阻止内外气体交换，防火及利于人身安全。密闭墙四周巷道压裂时，也 罗克休泡沫压入裂隙堵漏。
c) 采煤工作面进、回风隅角充填；防止大量新鲜风流进入采空区，防止采空区涌出大量瓦斯；防止长期大量空气进入采空区，引起遗煤氧化自然。
d) 充填废弃老洞、溜眼（煤仓）：防止掘进工作面及工作面回采时，掘透采空区，造成事故；防止废弃溜眼（煤仓）漏风，引起溜眼（采空区）发火。
e) 代替粉煤灰、沙子充填废弃老巷；加强巷道回采工作面巷道顶板，阻止气体泄露。
f) 加固破碎的煤、岩顶板；超前加固掘进及回采工作面巷道顶板，防止冒顶。 g) 沿空掘巷煤柱加固、堵漏风；加固破碎煤柱，提高支撑力；充填煤柱裂缝，防止煤柱及采空区漏风、发火；减少工作面回风巷支护密度。
h) 加固工作面冒顶及片帮处；加固后顶板保持完整，防止人工装顶时的人身事故，支架有足够的支撑力，有利于快速推移输送机、拉架。
i) 加固回撤支架后部煤岩体，用于支架顶板后尾梁处煤岩超前加固，加固后的煤岩体即提高工作面回撤速度，又封堵了回采空后漏风，确保了防火安全性。
j) 工作面或巷道阻止冒顶、发火：增加顶板稳定性，顶煤煤体高温点注射后起灭火和加固封堵作用。

3、罗克休泡沫技术优点
罗克休泡沫具有：①反应迅速；②高膨胀率；③较好的抗压能力；④可直接灭火；⑤施工工艺简单；⑥用途广泛。

4、罗克休产品在济宁二号矿应用
4.1 矿井概况及煤层自然发火因素分析
兖矿集团济宁二号煤矿为年设计能力400万t的特大型煤井，1997年 11月投产，立井开拓，主采煤层为山西组3上3下煤层，该矿地质条件复杂，煤层起伏变化大，褶区断层发育，构造多，一般发火期3-6个月，实际生产中最短自然发火期为1.1个月。矿井属低瓦斯矿井，矿井自开采以来，自然发火3次，发生自然发火隐患4次。
4.2 罗克休泡沫在济宁二号煤矿煤层自燃防治中的几种用法
(1) 罗克休泡沫技术用于工作面堵漏，高冒区充填。密闭墙封堵漏风。济二矿33下05运输巷掘进期间顶板上方形成了5处高冒区，高冒区深度达2-5m，宽度1.5-4m，长度约为1.5-3.5m ，未充填前高冒区内最高温度达41.80，经取样分析，一氧化碳浓度约为100×10-6，冲天罗克休材料后，巷道至今一年多来，未出现异常。在33下06工作面用于运输巷和回风巷隅角堵截漏风，取得了很好的效果。33下06工作面于2002年10月份采空区出项异常，经取样分析，回风隅角一氧化碳浓度最高达4000×10-6，乙烷为(30—40)×10-6乙烯位0×10-6左右，针对现场实际情况，工作面进回风巷道每隔15-20m施工一道罗克休泡沫墙，有效地控制了采空区漏风通道。同时对工作面进行注氮，确保了工作面正常安全回采。
(2) 罗克休泡沫技术用于井下偏远废弃密闭墙充填及加固，破碎煤柱封堵，采空区堵截漏风。23下03工作面为济宁二号井煤矿第一孤岛工作面。工作面于2002年3月1日开采，3月20日工作面回风隅角瓦斯浓度出现异常，瓦斯浓度最高达6.8%，开采至3月27日，工作面回风隅角瓦斯浓度高达9.6%，一氧化碳浓度高达200×10-6，严重制约着工作面生产。工作面两侧均为采空区，形成了叫大的漏风通道，经过监测分析，随即采取了对其相邻的23下01、23下04工作面轨道巷、运输巷定期施工一道破碎墙，外面挂金属网与破碎墙间距约0.3-0.5m ，中间充填罗克休泡沫，同时在运输巷安设了抽放瓦斯风机，轨道巷实施了注氮、注浆等一系列措施，使回风隅角瓦斯浓度降到0.8%左右，截止至4月28日，工作面趋于正常有效地保证了工作面正常工作。
23上02工作面于2003年2月18日开始回采，但其受2条废弃巷道影响，相邻的23上01工作面为采空区，一条巷道穿过23上01工作面，并且在23上02面内延伸了85m ，工作面运输巷和回风巷保护煤柱为12m ，老工作面巷道为锚网喷支护，同时工作面开采距原北一采006一条老工作面巷道约为150m 时，该工作面巷道的密闭墙被压坏、漏风，墙外CH4浓度为1.1%，O2浓度为14.2%～17%左右，当工作面开采距老工作面巷道60m时，密闭墙发生位移，墙体压酥，巷道垮落，有害气体浓度增加，先后采取重建密闭墙，对密闭墙进行喷浆处理等措施，但工作面顶板压力大，造成喷浆后多处开裂，最后用罗克休材料先充填后喷洒效果显著，保证了23上02生产工作面安全地通过006工作面巷道。