煤礦井下煤炭的自燃嚴重地威脅著生產(chǎn)的正常進行和工人的人身安全。在引起自燃的諸種因素中,巷幫漏風引起自燃發(fā)火的問題是較為重要的因素。為此,諸如“水砂充填帶隔離采空區(qū)、可塑性膠泥堵漏風、風壓調(diào)節(jié)法防止漏風……等技術(shù)手段相應(yīng)產(chǎn)生和應(yīng)用,聚氨酯噴涂巷幫防漏風是其中效果較理想的技術(shù)。
一,噴涂聚氨酯材料的組成及性能
1.聚氨酯材料的組成
聚氨酯泡沫塑料是指由多異氰酸醋和多元醇(聚醚、聚醋或其它多元醇)混合反應(yīng)生成的產(chǎn)物??稍诔?、常壓下經(jīng)過混合攪拌,迅速反應(yīng)而形成。聚氨酯泡沫塑料具有透氣性差,保溫、彈性等技術(shù)指標均較好的特點。
另外,聚氨酯材料還有其它一些特性這些特性對工作設(shè)備、使用環(huán)境、施工工藝都有重要的影響。如材料的粘接性,多異氰酸醋容易與多種材料發(fā)生粘接而不易清除;發(fā)泡過程中形成的泡沫塑料的密度與環(huán)境溫度有較大關(guān)系;噴涂發(fā)泡泡沫塑料的密度與一次噴涂厚度也存在內(nèi)在的關(guān)系。圖1,圖2分別反映了噴涂發(fā)泡中泡沫塑料的密度與溫度、一次噴涂厚度間的關(guān)系。
二,噴涂設(shè)備的研制
用于煤礦井下的聚氨酯壓注泵,是從80年代初進行的“化學加固煤巖技術(shù)”的研究課題開始的。由于聚氨酯材料自身的特性,采用通用的油泵不能適應(yīng)材料的輸送和壓注,借鑒外國的技術(shù),我國已成功地研制出了井下注漿用的氣動高壓壓注泵及YZB系列液動高壓壓注泵,聚氨酯噴涂設(shè)備是以此為基礎(chǔ)進行研制的。
2.1噴涂設(shè)備研制條件
由于聚氨酯材料的特性所致,噴涂設(shè)備應(yīng)能滿足以下基本要求:‘適應(yīng)材料對物件的易粘性,容易清除;娜重應(yīng)材料快速反應(yīng)的特性,混合快速均勻;住嘟重應(yīng)使用場所的動力要求;'/4結(jié)構(gòu)簡單,操作、維護方便。
2.2現(xiàn)有加固、噴涂設(shè)備概述
現(xiàn)在用于聚氨酯化學加固的設(shè)備主要有種:JFB氣動壓注泵;YZ B 63 . 2. 32;YZB40. 2. 25型液動壓注泵。
JFB氣動壓注泵是以壓縮空氣為動力的往復(fù)式柱塞泵。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、維修容、使用時對環(huán)境無污染。但使用場所必須具備壓力為0. 4} 0. 7 MPa、流量為80m3/h的壓縮空氣源,這在礦井下風源很有限的條件下,其使用范圍受到了很大限制。YZB63. 2. 32及YZB40. 2. 25型液動壓注泵是以高壓乳化液為其動力的往復(fù)式柱塞泵。這兩種泵的結(jié)構(gòu)相似,但由于控制系統(tǒng)內(nèi)部管路多、運動件及密封點多、結(jié)構(gòu)很復(fù)雜,一旦發(fā)生故障,現(xiàn)場維修十分困難,直接影響泵的使用效果及工程質(zhì)量。
工廠內(nèi)使用的噴涂設(shè)備主要是GF型系列快速發(fā)泡系統(tǒng),這種發(fā)泡系統(tǒng)是以壓縮空氣驅(qū)動方式進行工作的專業(yè)噴涂發(fā)泡設(shè)備。該系統(tǒng)包括了氣動工作部分、原料電加熱部分、溫控部分等三大部分。其結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,對使用和維護的要求很高。加之其電加熱部分為不防爆結(jié)構(gòu),不能滿足煤礦的要求。這種系統(tǒng)目前僅在使用環(huán)境清潔的場所作較精密的噴涂發(fā)泡使用。
2.3 PT2.Sx2型及BJD型噴涂設(shè)備
PT2.Sx2型噴涂泵是以壓縮空氣驅(qū)動的氣動噴涂泵;BJD型噴涂設(shè)備是以電力驅(qū)動的電動噴涂泵系統(tǒng)。二者都是針對煤礦井下工作環(huán)境進行研制的。兩種設(shè)備均由驅(qū)動器(風馬達或電動機)、減速器、工作泵、料箱、輸送管及噴射器等組成。兩種設(shè)備均為有氣噴涂設(shè)備。