礦井采空區存在不同程度的漏風,為遺煤自燃提供了氧氣,因此,“堵漏”成為防治煤自燃的主要方法之一。采空區的漏風一般是從運輸巷隅角處漏入采空區,從回風隅角處流出采空區,在工作面的中部漏風量均較小,在運輸巷隅角處進行膏體充填,可以有效地減少漏入采空區的風量。將通往火區的漏風通道進行密封,特別對那些進風側或者高風壓的漏風通道進行封閉將非常有利于防滅火。
礦山充填站堵漏充填的作用:①將碎煤包裹起來,隔絕它與空氣的接觸;②填充物在浮煤和冒落的巖石縫隙之間形成再生頂板,從而增加嚴密性,減少漏風,對于厚煤層開采有利于下分層的開采;③對于已經自熱的煤炭有冷卻散熱的作用。
現在國內煤礦中廣泛使用的充填堵漏材料包括黃泥、水砂漿、粉煤灰、石膏及廢水泥渣等,并在煤礦的實踐運用中可以有效地預防了煤礦煤自燃的發生,獲得了理想的效果。這些材料與水按照一定的比例混合制成的漿液能夠覆蓋整個煤體,阻斷煤與氧氣的相互作用、膠結頂板、填充采空區的裂隙和空隙、減小漏風量,但這些漿液具有失水后漿液體積變化量較大、無法固化和失水率大等缺點,對頂部煤體和煤柱防治效果不理想。這些材料也可以與發泡劑、膠凝劑、水等按照一定比例形成無機固化泡沫填充材料,具有固化性、抗壓性、堆積性等優點,但同時存在發泡倍數低、固化時間長、流動性差的缺點。
防滅火材料是為解決巷道、支架頂部等局部區域的煤炭自燃以及上、下隅角封堵漏風的問題而研發。由A料、B料兩種組分按1:1的體積比混合,經化學發泡后生成固化泡沫體,膨脹系數10倍以上,生成過程不產生熱量,從根本上解決了傳統聚氨酯類充填材料反應過程產熱量較大的缺點。該產品發泡后呈泡沫狀,初始粘度低,被注入破碎煤巖體空峒或采空區后,具有良好的擴散及滲透性能,生成的固化泡沫體能夠與煤巖體形成密實的固結體,固化泡沫體中含有一定量水分,具有良好的封堵性能和吸熱降溫性能。