CN103396075B - 一种用于煤矿井下堵漏风的阻燃膏体材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于煤矿井下堵漏风的阻燃膏体材料及制备方法，属于用于煤矿井下堵漏风材料及制备方法。阻燃膏体材料的组分包括水100份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.2～0.4份，羟乙基甲基纤维素1～1.5份，石膏1.875～2.5份，水泥7.5～10份，粉煤灰30～40份。制作过程是：步骤一：在水中加入粉煤灰搅拌制成粉煤灰浆液；步骤二：在上述粉煤灰浆液中同时加入脂肪醇聚氧乙烯醚和羟乙基甲基纤维素两种材料，充分搅拌混合形成稠化粉煤灰浆液；步骤三：在上述稠化粉煤灰浆液中同时加入石膏和水泥的混合物并充分搅拌5～10min，制备成用于煤矿井下堵漏风的阻燃膏体材料。该阻燃膏体材料保水能力强，胶凝性能好，阻燃特征明显，堵漏风效果显著，成本低廉，在煤矿井下堵漏风方面具有广泛的适用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于煤矿井下堵漏风材料及制备方法，特别是一种用于煤矿井下堵漏风的阻燃膏体材料及制备方法。
背景技术
煤炭自燃是我国煤矿的主要自然灾害之一，造成重大的经济损失，严重威胁着煤矿人员的安全。矿井煤炭自燃主要是由于井下漏风造成的，因此，为了高效防治矿井煤炭自燃，对井下漏风点进行封堵，减少或者杜绝氧气供给，阻止煤氧复合十分关键。矿井开采中煤的自燃主要发生在存在漏风通道的采空区、开切眼、停采线、地质构造带、巷道高冒区等地点。为了有效封堵煤矿井下漏风，国内常采用灌浆、凝胶、泡沫树脂、三相泡沫、膨胀水泥等。但这些方法都存在一些不足，黄泥灌浆技术需消耗大量土壤，一些缺土的地区无法使用且浆液容易向下渗流，不能封堵裂隙；铵盐凝胶释放有毒有害气体，胶体容易龟裂；高分子凝胶成本高，水分蒸发后堵漏风效果消失；三相泡沫没有强度，稳定时间只有8～12个小时，未实现固化，一旦泡沫破灭后起不到堵漏风的效果；泡沫树脂成本高且对环境温度要求高，高温条件下可燃烧；膨胀水泥密封效果差，不能封堵细小裂隙。
发明内容
鉴于已有煤矿井下堵漏风技术存在的不足，本发明的目的是要提供一种保水性能强、阻燃效果好、堵漏风效果佳的用于煤矿井下堵漏风的阻燃膏体材料及制备方法。
本发明的目的是这样实现的：本发明包括阻燃膏体材料及阻燃膏体材料的制备方法，阻燃膏体材料的组分包括水100份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.2～0.4份，羟乙基甲基纤维素1～1.5份，石膏1.875～2.5份，水泥7.5～10份，粉煤灰30～40份。
阻燃膏体材料的制作过程是：
步骤一：在水中加入粉煤灰搅拌制成粉煤灰浆液；
步骤二：在上述粉煤灰浆液中同时加入脂肪醇聚氧乙烯醚和羟乙基甲基纤维素两种材料，充分搅拌混合形成稠化粉煤灰浆液；
步骤三：在上述稠化粉煤灰浆液中同时加入石膏和水泥的混合物并充分搅拌5～10min，制备成用于煤矿井下堵漏风的阻燃膏体材料。
有益效果：由于采用了上述方案，一种用于煤矿井下堵漏风的阻燃膏体材料及制备方法，包括水、脂肪醇聚氧乙烯醚，羟乙基甲基纤维素，石膏，水泥，粉煤灰等材料；其制备方法是首先在水中加入粉煤灰形成粉煤灰浆液，其次在粉煤灰浆液中加入脂肪醇聚氧乙烯醚和羟乙基甲基纤维素并搅拌混合形成溶液，然后在溶液中加入石膏和水泥的混合物并充分搅拌，最终制备成用于煤矿井下堵漏风的阻燃膏体材料。该膏体材料粘弹性好，能够与煤体很好的粘结，堵漏风效果好；其阻燃特征明显，特别适合于井下火区封闭过程中构筑堵漏风的密闭墙。
优点：该膏体材料保水能力强，抗热辐射效果好。无毒、无味、安全、环保，成本低廉；较其它聚氨酯泡沫等堵漏风材料每立方米成本低2/3以上，且堵漏风效果提高1倍以上，在煤矿井下堵漏风方面具有广泛的适用性。
具体实施方式
本发明的用于煤矿井下堵漏风的阻燃膏体材料及制备方法，首先将粉煤灰与水按照质量比为30:100～40:100混合并搅拌形成粉煤灰浆液；其次，在形成的粉煤灰浆液中加入脂肪醇聚氧乙烯醚和羟乙基甲基纤维素，其加入量与水的质量比分别为0.2:100～0.4:100和1:100～1.5:100，然后搅拌均匀形成稠化粉煤灰浆液；然后，在稠化粉煤灰浆液中加入石膏和水泥的混合物，其中水泥和粉煤灰的质量比为1:4，石膏和水泥的质量比为1:4；最后，充分搅拌5～10min制备成用于煤矿井下堵漏风的阻燃膏体材料。用1.2MPa的螺杆泵将配制好的阻燃膏体材料通过输送管路注入到需要堵漏风的区域和空间，起到减少和控制漏风的作用，从而预防煤炭自燃。
实施例1：首先在搅拌罐中加入1000㎏水，其次在水中加入300㎏粉煤灰搅拌形成粉煤灰浆液，然后在粉煤灰浆液中加入0.2kg脂肪醇聚氧乙烯醚和1kg羟乙基甲基纤维素并搅拌混合形成稠化粉煤灰浆液，最后将18.75kg石膏和75kg水泥的混合物加入稠化粉煤灰浆液中，充分搅拌8分钟形成混合溶液，立即用1.2MPa的螺杆泵作动力，用直径为100㎜的钢管输送100米注入采煤工作面的上隅角，很快就形成阻燃膏体材料堆积在上隅角，有效地封堵上隅角漏往采空区的漏风。
实施例2：首先在搅拌罐中加入1000㎏水，其次在水中加入400㎏粉煤灰搅拌形成粉煤灰浆液，然后在粉煤灰浆液中加入0.4kg脂肪醇聚氧乙烯醚和1.5kg羟乙基甲基纤维素并搅拌混合形成稠化粉煤灰浆液，最后将25kg石膏和100kg水泥的混合物加入稠化粉煤灰浆液中，充分搅拌6分钟形成混合溶液，立即用1.2MPa的螺杆泵作动力，用直径为100㎜的钢管输送100米注入采煤工作面的上隅角，很快就形成阻燃膏体材料堆积在上隅角，有效地封堵上隅角漏往采空区的漏风。
Claims (1)
1.一种用于煤矿井下堵漏风的阻燃膏体材料的制备方法，其特征是：阻燃膏体材料的制作过程是：
步骤一：在水中加入粉煤灰搅拌制成粉煤灰浆液；
步骤二：在上述粉煤灰浆液中同时加入脂肪醇聚氧乙烯醚和羟乙基甲基纤维素两种材料，充分搅拌混合形成稠化粉煤灰浆液；
步骤三：在上述稠化粉煤灰浆液中同时加入石膏和水泥的混合物并充分搅拌5~10min，制备成用于煤矿井下堵漏风的阻燃膏体材料；
所述的阻燃膏体材料的组分包括水100份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.2~0.4份，羟乙基甲基纤维素1~1.5份，石膏1.875~2.5份，水泥7.5~10份，粉煤灰30~40份。
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