CN101781497B

CN101781497B - 一种煤矿井下瓦斯封堵涂料

Info

Publication number: CN101781497B
Application number: CN2009102278769A
Authority: CN
Inventors: 杨凤玲; 张文平; 李会玲; 尚建国; 程芳琴
Original assignee: Shanxi University; Shanxi Luan Environmental Energy Development Co Ltd
Current assignee: Shanxi University; Shanxi Luan Environmental Energy Development Co Ltd
Priority date: 2009-12-19
Filing date: 2009-12-19
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2029-12-19
Also published as: CN101781497A

Abstract

本发明提供了一种煤矿井下瓦斯封堵涂料，它是由分别包装的液料和粉料按重量比0.3～0.45∶1组成；所述的粉料按重量百分比计：水泥30％～45％，石英粉30％～40％，滑石粉5％～10％，粉煤灰5％～10％，氢氧化铝7％～13％，氢氧化镁0％～4％，聚磷酸铵2％～4％，三聚氰胺1％～2％，季戊四醇1％～2％，碳纤维1％～1.5％；所述的液料为柔性苯丙乳液或柔性纯丙乳液。该涂料阻燃、抗静电、防水、与煤壁粘结牢固、有弹性，喷涂在煤壁表面可以有效防止瓦斯渗漏，降低巷道瓦斯浓度。

Description

一种煤矿井下瓦斯封堵涂料

技术领域：

本发明涉及涂料，具体为一种能够封堵煤矿井下瓦斯渗漏的涂料。

背景技术：

瓦斯气体是煤矿生产过程中产生的一种易燃易爆有害气体，当其浓度在5％～15％范围内时就有爆炸的危险。目前煤矿主要是使用监控仪器实时监视瓦斯气体的浓度，并通过通风机排风来降低井下瓦斯气体浓度。但有时新掘进巷道煤壁不断释放大量瓦斯气体，单纯通过通风手段很难使新掘巷道瓦斯浓度降到安全浓度以下。向煤壁上喷涂瓦斯封堵涂料，可以有效防止瓦斯气体从煤壁渗漏到巷道空气中，降低巷道中瓦斯浓度，防止瓦斯爆炸。现在有些煤矿使用聚氨酯类材料来封堵瓦斯气体，具有一定效果，但聚氨酯类材料价格较高、防火阻燃性不佳。

发明内容：

本发明的目的是提供一种煤矿井下瓦斯封堵涂料，该涂料喷涂在巷道煤壁表面，既可达到防止瓦斯向巷道渗漏，降低巷道中瓦斯浓度的目的，又有阻燃、抗静电的性能，可减少瓦斯爆炸的危险。

本发明提供的一种煤矿井下瓦斯封堵涂料，由分别包装的液料和粉料按重量比0.3～0.45∶1组成；

所述的粉料按重量百分比计：水泥30％～45％，石英粉30％～40％，滑石粉5％～10％，粉煤灰5％～10％，氢氧化铝7％～13％，氢氧化镁0％～4％，聚磷酸铵2％～4％，三聚氰胺1％～2％，季戊四醇1％～2％，碳纤维1％～1.5％；

所述的液料为柔性苯丙乳液或柔性纯丙乳液，优选最低成膜温度为0℃的柔性苯丙乳液或柔性纯丙乳液；

所述水泥为425#～625#标号白色硅酸盐水泥；

所述碳纤维为300目磨碎碳纤维。

涂料配制和使用方法：在施工现场加水配料，参考配比为：水∶液料∶粉料＝15～30∶30～45∶100，先将液料倒入水中搅拌均匀，再将粉料加入其中，搅拌均匀即可使用。水量可因施工机具和温度湿度情况韵情增减。涂料既可机械喷涂，也可人工涂抹。

柔性苯丙乳液或柔性纯丙乳液的作用是改善涂料的和易性，提高涂料涂层的柔韧性、气密性、粘结性和防水性，使涂层与煤壁粘结牢固，不易开裂和脱落；氢氧化铝，氢氧化镁的作用是在高温下分解，产生水蒸汽吸收大量的热量，减缓火灾时升温速率；聚磷酸铵，三聚氰胺，季戊四醇在受热时膨胀，形成无数细小炭泡，填满无机填料间的微小空隙，可以减缓涂层热量的传递速度；碳纤维为导电材料，可以降低涂层电阻率，防止静电产生。

本涂料优点如下：

1.防火阻燃。阻燃性能可以达到标准MT113-1995《煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则》要求，涂层在酒精喷灯燃烧试验中有焰燃烧时间不超过3s，无焰燃烧时间不超过10s；在酒精灯燃烧试验中，有焰燃烧时间不超过6s，无焰燃烧时间不超过20s。

2.抗静电。试件上下两个表面的表面电阻低于3×10⁸Ω，可以有效防止静电，防止由静电引起的爆炸和火灾。

3.粘结力强。煤矿巷道潮湿、渗漏水现象普遍，煤壁也在发生缓慢移动，瓦斯封堵涂料必须与煤壁有很好的粘结性，不易脱落，才能起到防止瓦斯渗出的效果。本发明的涂料粘结性高达2MPa，高于GA98-1955《预应力混凝土楼板防火涂料》0.15MPa的最高要求，也高于GB14907-2002《钢结构防火涂料通用技术条件》规定的室内外薄型钢结构防火涂料和厚型钢结构防火涂料的粘结强度指标，也远高于一般隧道防火涂料的粘结性。

4.密闭性好。本发明的涂料可以在煤壁表面形成气密性好的弹性涂层，有效防止煤壁中的瓦斯渗漏，与通风等措施结合使用，可以使瓦斯浓度在1％以下。

5.环保无毒。本发明所用原料主要使用对人体无毒或低毒的无机粉料和有机聚合乳液，所用乳液为水性乳液，低VOC，在施工时无有毒气体释放。

6.防水性好。由于煤矿巷道渗漏水现象较为普遍，因此瓦斯封堵材料应具备较好的防水性。本发明的涂料涂层，28天吸水率在15％以下；不透水性可以达到0.3MPa，30min不透水。

7.施工方便。本涂料在煤矿井下利用气泵即可施工，机械喷涂高效快捷。

具体实施方式

实施例1：

将白色硅酸盐水泥30％，石英粉30％，滑石粉9％，粉煤灰漂珠10％，氢氧化铝10％，氢氧化镁2％，聚磷酸铵4％，三聚氰胺2％，季戊四醇2％，碳纤维1％，依次加入干粉混合机中混合均匀制备成粉料。在施工现场，取45kgS400F柔性苯丙乳液倒入搅拌器，加入20kg水，然后加入100kg配制好的粉料，搅拌均匀即可。阻燃性和抗静电性符合煤安标准(MT113-1995)，表干时间1.5h，实干时间7h，抗拉强度2.1MPa，断裂伸长率50％。

实施例2：

将白色硅酸盐水泥35％，石英粉32％，滑石粉5％，粉煤灰漂珠7％，氢氧化铝12％，聚磷酸铵4％，三聚氰胺2％，季戊四醇2％，碳纤维1％，依次加入干粉混合机中混合均匀制备成粉料。在施工现场，取40kgS400F柔性苯丙乳液倒入搅拌器，加入20kg水，然后加入100kg配制好的粉料，搅拌均匀即可。阻燃性和抗静电性符合煤安标准(MT113-1995)，表干时间1.5h，实干时间7h，抗拉强度2.2MPa，断裂伸长率45％。

Claims

1.一种煤矿井下瓦斯封堵涂料，其特征在于由分别包装的液料和粉料按重量比0.3～0.45∶1组成；

所述液料是最低成膜温度为0℃的柔性苯丙乳液。

2.根据权利要求1所述的煤矿井下瓦斯封堵涂料，其特征在于所述的水泥为425#～625#标号的白色硅酸盐水泥。

3.根据权利要求1所述的煤矿井下瓦斯封堵涂料，其特征在于所述的碳纤维为300目磨碎碳纤维。