矿井采空区存在不同程度的漏风,为遗煤自燃提供了氧气,因此,“堵漏”成为防治煤自燃的主要方法之一。采空区的漏风一般是从运输巷隅角处漏入采空区,从回风隅角处流出采空区,在工作面的中部漏风量均较小,在运输巷隅角处进行膏体充填,可以有效地减少漏入采空区的风量。将通往火区的漏风通道进行密封,特别对那些进风侧或者高风压的漏风通道进行封闭将非常有利于防灭火。
矿山充填站堵漏充填的作用:①将碎煤包裹起来,隔绝它与空气的接触;②填充物在浮煤和冒落的岩石缝隙之间形成再生顶板,从而增加严密性,减少漏风,对于厚煤层开采有利于下分层的开采;③对于已经自热的煤炭有冷却散热的作用。
现在国内煤矿中广泛使用的充填堵漏材料包括黄泥、水砂浆、粉煤灰、石膏及废水泥渣等,并在煤矿的实践运用中可以有效地预防了煤矿煤自燃的发生,获得了理想的效果。这些材料与水按照一定的比例混合制成的浆液能够覆盖整个煤体,阻断煤与氧气的相互作用、胶结顶板、填充采空区的裂隙和空隙、减小漏风量,但这些浆液具有失水后浆液体积变化量较大、无法固化和失水率大等缺点,对顶部煤体和煤柱防治效果不理想。这些材料也可以与发泡剂、胶凝剂、水等按照一定比例形成无机固化泡沫填充材料,具有固化性、抗压性、堆积性等优点,但同时存在发泡倍数低、固化时间长、流动性差的缺点。
防灭火材料是为解决巷道、支架顶部等局部区域的煤炭自燃以及上、下隅角封堵漏风的问题而研发。由A料、B料两种组分按1:1的体积比混合,经化学发泡后生成固化泡沫体,膨胀系数10倍以上,生成过程不产生热量,从根本上解决了传统聚氨酯类充填材料反应过程产热量较大的缺点。该产品发泡后呈泡沫状,初始粘度低,被注入破碎煤岩体空峒或采空区后,具有良好的扩散及渗透性能,生成的固化泡沫体能够与煤岩体形成密实的固结体,固化泡沫体中含有一定量水分,具有良好的封堵性能和吸热降温性能。