关于煤矿大巷刷浆工艺

摘要：面对刷浆工艺的空白，通过不懈的努力和反复的试验，历经了一系列的改革与创新，最终形成了的一套经济实惠、效果良好、可操作性强且易于推广的煤矿大巷刷浆工艺，在此，文章主要对该工艺进行介绍。
关键词：刷浆；工艺；配比；刷浆料
1006—8937（2012）23—0171—02
1研究的背景
根据《煤矿安全规程》第一百五十五条规定：开采有煤尘爆炸危险煤层的矿井，必须有预防和隔绝煤尘爆炸的措施。矿井的两翼、相邻的采区、相邻的煤层、相邻的采煤工作面间，煤层掘进巷道同与其相连的巷道间，煤仓同与其相连通的巷道间，采用独立通风并有煤尘爆炸危险的其他地点同与其相连通的巷道间，必须用水棚或岩粉棚隔开。必须及时清除巷道中的浮煤，清扫或冲洗沉积煤尘，定期撒布岩粉；应定期对主要大巷刷浆。
大巷刷浆作为综合粉尘防治的一项重要工作，也是各个生产矿井每年必须进行的一项常规工作。以本次进行研究工作的亳州煤业公司所在的淮北矿业集团公司为例，集团公司对于矿井刷浆的要求是每年必须对成型的主要巷道进行一次大巷刷浆。然而，从我们通过各种渠道收集来的资料来看，这刷浆作业还并没形成过一种固定模式的工艺标准，甚至连刷浆使用的刷浆料都不尽然相同，这就迫切需要我们通过试验，研制出一套经济实惠、操作性强且易于推广的刷浆工艺出来。本次的研究成果是通过我和全体刷浆工作人员的不懈努力、反复试验、研究探讨，经过一系列的改革与创新，形成的一套普遍适合北方矿井的一种刷浆工艺。
2研究的意义
对刷浆工艺的研究，其意义不仅仅是为了填补目前煤炭行业在刷浆工艺上的空白，更是为了提升刷浆的效果，更好地为矿井安全生产怎么写作。因为好的刷浆效果应具有以下几点好处：
①大巷刷浆是综合防尘的一项重要指标。大巷内飘洒的粉尘都比较容易吸附在巷道周壁的表面，我们通过大巷

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刷浆工作，一方面可以在大巷裸露的岩石或浆皮表面覆盖一层浆料，去除或掩埋住了其表面上吸附沉积的粉尘，也有效地减少了岩石或浆皮的风化。另一方面经过刷浆的大巷大多呈白色，这样便于我们及时地发现新沉积的粉尘并进行有效的清理。
②大巷刷浆可作为巷道隔热的一项重要技术手段。随着煤矿开采深度不断增加，地热的危害越来越明显。近年来，我国煤矿曾试验过用聚氨酯泡沫塑料喷涂岩壁，当喷涂厚度为10 mm时，能产生较好的隔热效果；国外有些国家也曾采用聚乙烯泡沫塑料、硬质氨基酸泡沫、膨胀珍珠岩等隔热材料喷涂岩壁，也取得了较好的效果，但这几种方法都因巷道隔热费较高，隔热层的时效性较差，还必须注意防火、防毒等安全问题，未被推广应用。而此处将大巷刷浆和巷道隔热工作相结合的做法，一来解决了隔热层时效性较差的问题，因为一般来说我们每年都需要对大巷进行一次刷浆，二来以石灰粉为主料的刷浆工艺其施工成本相当低，还不必考虑防火、防毒的问题。
③大巷刷浆可作为减少巷道摩擦阻力的一项重要工作。由摩擦阻力计算公式h摩=α■Q2可知巷道的摩擦阻力h摩与巷道的摩擦阻力系数α成正比，而摩擦阻力系数α是一个与巷道粗糙程度有关的一个量，通过大巷刷浆可有效地降低巷道周壁的粗糙程度，从而在一定程度上降低大巷的摩擦阻力，大巷摩擦阻力的下降就会降低矿井通风的困难程度，矿井通风的困难程度的降低一方面可以增加矿井的风量，另一方面还可以减少矿井的通风成本。
④大巷刷浆还可以美化井下的作业环境。经过刷浆的巷道面貌焕然一新，银装素裹，满眼尽是雪白的世界，为煤矿井下增添了一道亮丽的风景线，也标志着煤矿防尘工作上了一个新的台阶。工人们行走在刷浆过后的大巷中时，减少了以往在漆黑巷道中行走时的那份压抑，平添了一份美丽的心情。
3刷浆环节的研究

3.1刷浆方案的确定

为了保证此次研究成果的普遍适用性，确保其易于推广应用，我们研讨小组专门召开了多次刷浆方案确立的专题讨论会，通过对已有资料的分析与研究，特提出以下两套方案以供讨论：
①以风包为主要刷浆设备，以纯白色熟石灰为主要刷浆料的刷浆工艺。
②以便携式喷雾器为主要刷浆设备，以纯白色涂料为主要刷浆料的刷浆工艺。
会议上我们对这两种工艺做了如下的对比：
①刷浆的效率。风包利用压风持续供压，其刷浆效率明显高于手动加压的喷雾器的刷浆效率。
②刷浆的效果。熟石灰的固挂性能不如涂料，颜色也不如涂料纯正。但涂料大多具有比较浓烈的醛类气味，熟石灰除在喷刷时有微弱碱性会腐蚀劳保用品外，并无其他气味或毒性，亦无起火隐患。
③刷浆的成本。使用熟石灰为刷浆料的成本远低于使用涂料为刷浆料的成本。
经过分析对比、共同探讨，最终形成如下工艺的决议：刷浆的设备以风包为主，辅以便携式喷雾器做为补喷区域的喷刷工具，刷浆料以熟石灰为主料，但在喷刷时按一定的配比混入白色涂料，以增加喷浆的颜色效果。

3.2刷浆设备的要求

风包是此次刷浆工作最为主要的一个设备，其结构如图1所示。
刷浆料在风包中混合均匀，再接入压风使刷浆料自风包中喷出，达到喷刷的目的。所以对风包的要求是：
①风包严密不漏风。
②风包能耐压1.2 MPa以上。一般而言，矿井压风的风压在0.6～0.8 MPa，安全系数取1.5，故风包的压力必须保证在1.2 MPa以上。
③风包要求安装底座。为了方便运输与使用，要求风包安装在矿用平板车上，保证能在煤矿井下轨道上运行。

3.3刷浆料配比的确定

此次大巷刷浆的刷浆料为熟石灰加涂料，熟石灰和涂料的材质和刷浆效果不相同，所以熟石灰和涂料的配比很重要。为了得到即经济实惠又效果良好的配料比，特在井下将不同的配料比的混合涂料在现场实际试用，待得两天干燥期过后，对不同的配料比的混合涂料的喷刷效果进行对比，在考虑刷浆成本的基础上，选出最佳的配料比例。经过多次的试喷对比，最终确定最适合的配料比例是熟石灰与白色涂料的质量比为6：1，同时混合适量的水进行喷刷，此时的刷浆效果最佳，且成本较低。以此次喷刷设备为例，经计算，一罐风包的刷浆料用量约为熟石灰300 kg、白色涂料50 kg、水加至将溢（风包大小为长

1.8 m，直径800 mm的圆柱形）。4刷浆工艺的优化

经过在亳州煤业公司第一期工程约2 km巷道的喷刷，我们又发现了一些新出现的技术问题，主要包括如下几条：
①刷过浆的巷道，在刷浆料干化后，其固挂效果不是很理想，皮甚至脱落。
②对比其他纯涂料的喷刷，刷浆效果仍有待提高。
③风包加料后，由于不便搅拌，容易使熟石灰在罐内结块，不仅容易造成堵塞，十分浪费刷浆材料，还耽搁施工的进度。
针对新出现的问题，我们再度召开技术研讨会，参加的人员包括各相关技术人员及班队长和现场施工的工人代表，集思广益，经几轮的研讨，最终做出了一下整改措施：
①在混合涂料时，适当加入许些工业盐，利用熟石灰加水

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产生的热量，使之与涂料发生化学反应，强化涂料的固挂效果，同时工业盐的加入将会使得刷浆后的巷帮产生晶莹的折光效果，起到视觉增白的目的。
②严把材料关，尤其是熟石灰的质量，熟石灰内所含杂质的量直接影响到大巷刷浆的刷浆效果。因此杂质多，且色泽不够纯白的一律不得使用。
③根据新来的熟石灰质量适当调整刷浆料的混合配比，主要是成色不好的，杂质较多的，适当增加白涂料的混入比，力求能喷刷出更好的刷浆效果。
④风包改装，将原设计的压风入口由顶部改装至前侧下部。这样，在通入压风后，压入的风流能起到搅拌熟石灰、涂料和水的作用，能很好地将刷浆料充分混合，减少熟石灰的凝块现象，从而减少喷等出浆口的堵塞，较之以前大大节省了用料。
⑤喷头的改进，由于熟石灰必可避免的会留有固体颗粒杂质，经常容易堵塞喷头，故改为用一吋钢管进行粗加工后作为喷射工具。即将一吋钢管的一头加工成扁平口，口宽留2～3 mm，这样既增加了喷浆料的喷射量，加快了施工进度，又减少了喷头的堵塞。
结合新出台的技术优化措施，使用新的施工工艺，亳州煤业公司的第二期工程的3 km左右巷道的刷浆效果及效率明显优于第一期工程。
5结语
此次刷浆的研究成果在亳州煤业公司的试用十分成功，得到了矿区领导及下井工人的一致好评。此次刷浆工艺的研究形成了一套适合于同类气候条件下的生产矿井的刷浆工艺，此套工艺既经济实惠、效果良好，又具备很好的普遍适用性，易于推广，为以后北方各矿的大巷刷浆工作的开展奠定了一个良好的基础。此项研究数据来源可靠，研究的成果填补了煤矿井下大巷刷浆工艺的空白，为矿区的刷浆工作提供了一种有据可查的刷浆工艺。
参考文献：
国家安全生产监督管理总局，国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[M].北京：煤炭工业出版社，2011.
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