煤矿井下巷道喷涂的作用有哪些？

瓦斯（CH4）是随着煤炭开采产生的高质清洁能源，但是这种好品质的能源却是煤矿井下开采掘进工作面的最大隐患。据统计资料分析，我国大部分煤矿井下瓦斯的涌出浓度为0.5~5mg/m3，巷道内的瓦斯涌出极其不均衡。瓦斯爆炸界限为5~16％；如果瓦斯的浓度大于16％，其不具有爆炸特性，但是其在空气中仍然会被点燃，如果瓦斯的平均浓度小于5.0％，不会发生爆炸危险，却能在火焰的周围构造出一道燃烧层。瓦斯灾害事故是对煤矿企业中危害最大的事故之一。

巷道喷涂即是在利用喷涂材料对煤壁进行封堵，喷涂材料粘在煤壁表面可以凝结成一道密不透气的薄层，薄层紧密的结合在煤层表面封堵了煤壁的裂隙以及煤体本身的孔隙，减少煤体与巷道内空气的交互，大幅减缓了煤壁表面瓦斯的涌出量。

巷道喷涂材料的作用：

（1）巷道喷涂对煤壁的加固作用

在煤炭采掘过程中，大多数矿井目前采用钢钉、铆件等各种固定件进行铁丝挂网以防止煤块掉落伤人；煤矿井下巷道壁面及围岩参差不齐，布满了大小岩石和煤块，整个巷道壁面各处松软程度不同，稳定性差。为了固化煤层，一些企业采用水泥混凝土等抹面封堵煤壁。巷道喷涂对煤壁加固作用的详实表现，如下：

1）巷道喷涂后，喷浆一方面减缓了支护金属的氧化腐蚀，另一方面将支护设施与围岩紧密的结合在一起，使得加固更加明显。

2）通常结构面的强度较低，煤粒稳定性差，松散的煤粒容易从巷道顶壁及帮壁滑落，导致发生离层现象，进而围岩变形。巷道喷涂在巷道壁添加了一层涂料，起到对煤壁的煤粒粘结作用，加强了巷道壁结构面的稳定性，提高了巷道壁的承载能力。

3）充填巷道壁的缝隙，增强了煤岩间的黏结性。巷道壁的煤岩之间处处是大小不一的缝隙，喷涂浆液在喷涂泵压力的作用下，渗透入巷道壁煤岩间的缝隙，一方面使得缝隙填充。同时巩固了煤岩间的结合力，使得巷道壁更像一个整体，充分完善孔隙周边的受力分布状况。

（2）巷道喷涂对煤壁的封堵作用

巷道壁层表面有很多裂隙，煤岩体本身就有很多孔隙，这些孔隙使得煤岩体外围的空气与煤岩体内部气体交互频繁。壁面或者掉落煤块会向外涌出瓦斯，并且煤壁涌出的瓦斯量占到所用涌出瓦斯非常大的比例，约百分之七十。同时巷道内的风流更容易将煤块的氧化，提高了自燃发火的可能性。

巷道喷涂即是将喷涂材料喷涂在煤壁的表面，喷涂材料干结后紧密的结合在煤层表面，封堵了煤壁的裂隙以及煤体本身的孔隙，减少煤体与巷道内空气的交互，大幅减缓了煤壁表面瓦斯的涌出量，也阻止了煤体的风化。但涂于巷道拱顶的材料由于自重很容易塌陷造成封堵失效，真正实现壁面瓦斯封堵困难很大。

因此，开发拥有良好的粘结、防水、防电、阻燃等性能的轻质封堵材料，对巷道壁面起到加固作用的同时，减小巷道壁面的瓦斯涌出量大小。这样使巷道壁的瓦斯喷涌强度相对稳定，利于实现煤矿井下巷道甲烷监测控制，控制通风补给量使其浓度降低到无害于人体的健康程度，保证矿井各种安全。

徐州吉安研发的塑性喷涂密闭材料能有效封闭煤岩巷道表面，防治漏风进入及有害气体外溢。喷涂层具有优越的塑性及延展性，拉伸率超过100%，可高效应对巷道表面的动态二次压裂，大幅度提高了封堵效果，同时，该材料可抑制巷道表面风化，亦可有效防止锚网（索）、托盘等金属构件的锈蚀失效问题，对局部巷道的低压渗水也有一定的抑制作用。

来源：徐州吉安矿业