CN101144388A - 防止煤炭自燃的聚乙烯醇环保高分子阻化剂 - Google Patents

Abstract

一种防止煤炭自燃的聚乙烯醇环保高分子阻化剂，其主要成分为：聚乙烯醇、增塑剂、增强剂、渗透剂(或表面活性剂)、及溶剂水组成。

Description

防止煤炭自燃的聚乙烯醇环保高分子阻化剂

技术领域  本发明涉及一种适用于煤炭行业防止煤炭自燃的聚乙烯醇环保高分子阻化剂。

技术背景  我国煤矿自然条件复杂，自然发火的矿井范围广，数量多。由煤自燃而引起的火灾占矿井火灾总数的90％以上。煤矿自然火灾的发生，严重地威胁着矿井和矿工的人身安全，给国家造成巨大损失。

在理论上，自然发火是指有自燃倾向性的煤层被开采破碎后在常温下与空气接触，发生氧化，产生热量使其温度升高，出现发火和冒烟的现象叫自然发火。因此防止煤炭自燃的原则是消除煤氧化现象的发生或消除煤炭氧化过程中热量的聚集。

目前煤矿使用的阻化剂主要是以下两种：

一种是无机盐类阻化剂，主要有氯化钠、硫酸钠、氯化镁、氯化铝等；这类物质和水一起抛洒在煤表面能够在一定范围内防止煤炭低温氧化时温度的升高；

另一类是凝胶类阻化剂，主要有海藻酸钠、水玻璃、高吸水树脂等，这类阻化剂是利用胶体在煤表面形成膜，使煤体与空气中的氧隔绝开来以达到阻化的作用；

以上两类阻化剂存在阻化率低或成本高的缺点。

发明内容    本发明是一种煤炭行业防止煤炭自燃的聚乙烯醇环保高分子阻化剂，是通过以下具体技术方案实施的：

一种防止煤炭自燃的聚乙烯醇环保高分子阻化剂，其主要成分为：聚乙烯醇、增塑剂、增强剂、渗透剂(或表面活性剂)、及溶剂水组成。

聚乙烯醇(阻化剂的主要原料)：其在水为溶剂的化学阻化剂中的质量百分比浓度为：0.05％---2％；

增塑剂：聚乙二醇、甘油、山梨醇、丙三醇，选用其中的一种，在水为溶剂的化学阻化剂中的质量百分比浓度为：0.01％---0.05％：

增强剂：氢氧化钙粉、白炭黑、凹凸棒细粉、蒙脱石细粉，选用中的一种，也可以选择其中两种物质共同加入；其在水为溶剂的化学阻化剂中的质量百分比浓度为：0.05％---2％；渗透剂(或表面活性剂)：选择耐碱环保型渗透剂，例如渗透剂AEP、渗透剂HBL等；也可以选择环保型非离子表面活性剂，例如选择APG(烷基糖苷)等；其在水为溶剂的化学阻化剂中的质量百分比浓度为：0.01％---0.5％；

本发明应用到煤矿开采过程中，通过煤层预注水、向采空区喷洒、向煤壁煤柱裂隙和破碎带喷洒、向高温和高冒区喷洒、在储煤仓喷洒使用等。

本发明的优点：

1.无毒无害，不会产生有害气体和有害废物，不会对人和环境产生污染；

2.成本低廉，加工及使用方便；

3.阻化效果优良，阻化率高，阻化寿命长；

4.阻化剂渗透性强，形成的保护膜强度大，表现优良的阻化性能；

具体实例：

配备聚乙烯醇含量0.15％、增塑剂甘油含量0.02％、增强剂氢氧化钙粉含量0.05％、凹凸棒粉含量0.1％、渗透剂AEP含量0.02％的阻化剂溶液；

加工方法：

常温下将计量好的聚乙烯醇徐徐加入溶解釜水中并充分搅拌，搅拌速度宜控制在100转/分左右，停止搅拌后再浸泡(30-60)分钟；加入增塑剂甘油搅拌并逐渐升温至合适的温度(90-98)℃，且保持到聚乙烯醇完全溶解，不宜沸腾；再加入增强剂氢氧化钙粉、凹凸棒粉、渗透剂AEP后降温到室温，包装后就是阻化剂产品。

取100毫升阻化剂溶液，均匀喷洒于500克样品煤的表面。利用测量CO产生量的阻化率测定方法测定阻化率：

(裸煤CO发生率一处理后样品煤CO发生氯)÷裸煤CO发生率＝阻化率％

实验测定的此种阻化剂的阻化率为95％以上。

Claims (4)

1.一种防止煤炭自燃的聚乙烯醇环保高分子阻化剂，其主要成分为聚乙烯醇，其在水为溶剂的化学阻化剂中的质量百分比浓度为：0.05％---2％。

2.增塑剂：聚乙二醇、甘油、山梨醇、丙三醇，选用其中的一种，其在水为溶剂的化学阻化剂中的质量百分比浓度为：0.01％---0.05％。

3.增强剂：氢氧化钙粉、白炭黑、凹凸棒细粉、蒙脱石细粉，选用其中的一种，也可以选择其中两种物质共同加入；其在水为溶剂的化学阻化剂中的质量百分比浓度为：0.05％---2％。

4.渗透剂(或表面活性剂)：选择耐碱环保型渗透剂，例如渗透剂AEP、渗透剂HBL等；也可以选择环保型非离子表面活性剂，例如选择APG(烷基糖苷)等；其在水为溶剂的化学阻化剂中的质量百分比浓度为：0.01％---0.5％。