CN109929483A - 一种治理矿井巷道漏风、防止煤自燃的低温复合胶体材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种治理矿井巷道漏风、防止煤自燃的低温复合胶体材料，包括如下组分：碳酸氢钠1‑3份、膨润土1‑18份、水玻璃1‑17份、热塑性橡胶1‑20份、聚异丁烯1‑15份、增粘树脂1‑22份、环烷油1‑13份、抗氧化剂0.1‑1份、羧甲基纤维素钠1‑20份、明胶1‑15份、淀粉1‑16份、刺梧桐胶1‑12份、聚磷酸铵1‑10份、石棉纤维1‑8份、三氧化二钒1‑8份、乳化剂1‑3份、触变剂1‑3份、偶联剂1‑3份。本发明的有益效果是：1.在不影响原材料的凝结性和密封性的前提下，所得的固结体的保水性能有明显提升。2.解决了原复合胶体材料易开的问题。3.低成本、少用量的聚合物的添加，降低了合成成本。

Description

一种治理矿井巷道漏风、防止煤自燃的低温复合胶体材料

技术领域

本发明涉及煤矿安全技术领域，具体为一种治理矿井巷道漏风、防止煤自燃的低温复合胶体材料。

背景技术

煤矿井下由于受地压、潮湿、通风等因素影响，巷道极易变形产生裂隙，铆网铆杆锈蚀严重后失效或因煤壁风化造成铆杆失效，从而衍生严重的安全隐患。1．巷道裂隙造成漏风通道，有害气体溢出、2漏风将直接形成采空区火灾隐患，3.铆杆铆网失效将造成冒顶隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种治理矿井巷道漏风、防止煤自燃的低温复合胶体材料，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种治理矿井巷道漏风、防止煤自燃的低温复合胶体材料，包括如下组分：碳酸氢钠1-3份、膨润土1-18份、水玻璃1-17份、热塑性橡胶1-20份、聚异丁烯1-15份、增粘树脂1-22份、环烷油1-13份、抗氧化剂0.1-1份、羧甲基纤维素钠1-20份、明胶1-15份、淀粉1-16份、刺梧桐胶1-12份、聚磷酸铵1-10份、石棉纤维1-8份、三氧化二钒1-8份、乳化剂1-3份、触变剂1-3份、偶联剂1-3份。

优选的，包括如下组分：碳酸氢钠2-3份、膨润土7-18份、水玻璃7-17份、热塑性橡胶5-20份、聚异丁烯5-15份、增粘树脂5-22份、环烷油7-13份、抗氧化剂0.5-1份、羧甲基纤维素钠10-20份、明胶10-15份、淀粉12-16份、刺梧桐胶5-12份、聚磷酸铵5-10份、石棉纤维4-8份、三氧化二钒4-8份、乳化剂1-3份、触变剂1-3份、偶联剂1-3份。

优选的，包括如下组分：碳酸氢钠2份、膨润土12份、水玻璃7份、热塑性橡胶5份、聚异丁烯5份、增粘树脂5份、环烷油7份、抗氧化剂1份、

羧甲基纤维素钠13份、明胶10份、淀粉12份、刺梧桐胶5份、聚磷酸铵5份、石棉纤维4份、三氧化二钒4份、乳化剂1份、触变剂1份、偶联剂1份。

本发明还提供了上述低温复合胶体材料的制备方法：

（1）按质量配比准备原料，其中碳酸氢钠2份、热塑性橡胶5份、聚异丁烯5份、增粘树脂5份、环烷油7份、抗氧化剂1份、明胶10份、淀粉12份、刺梧桐胶5份、聚磷酸铵5份、石棉纤维4份、三氧化二钒4份；

（2）将水玻璃加入到不锈钢反应釜中，启动搅拌并缓慢升温至60℃～ 70℃，加入乳化剂、触变剂，溶解乳化一小时以上，降温至室温过滤，得到中间料备用；

（3）将步骤（2）所得的中间料加入强力分散机搅拌机中，加入聚磷酸铵，完全搅拌均匀，反应1小时；

（4）向步骤（3）所得的料缓慢加入膨润土、羧甲基纤维素钠，偶联剂完全搅拌均匀后过滤出料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.在不影响原材料的凝结性和密封性的前提下，所得的固结体的保水性能有明显提升。

2.解决了原复合胶体材料易开的问题。

3.低成本、少用量的聚合物的添加，降低了合成成本。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：本发明提供一种技术方案：一种治理矿井巷道漏风、防止煤自

燃的低温复合胶体材料，包括如下组分：碳酸氢钠1-3份、膨润土1-18份、水玻璃1-17份、热塑性橡胶1-20份、聚异丁烯1-15份、增粘树脂1-22份、环烷油1-13份、抗氧化剂0.1-1份、羧甲基纤维素钠1-20份、明胶1-15份、淀粉1-16份、刺梧桐胶1-12份、聚磷酸铵1-10份、石棉纤维1-8份、三氧化二钒1-8份、乳化剂1-3份、触变剂1-3份、偶联剂1-3份。

作为本发明的一种优选技术方案，包括如下组分：碳酸氢钠2-3份、膨润土7-18份、水玻璃7-17份、热塑性橡胶5-20份、聚异丁烯5-15份、增粘树脂5-22份、环烷油7-13份、抗氧化剂0.5-1份、羧甲基纤维素钠10-20份、明胶10-15份、淀粉12-16份、刺梧桐胶5-12份、聚磷酸铵5-10份、石棉纤维4-8份、三氧化二钒4-8份、乳化剂1-3份、触变剂1-3份、偶联剂1-3份。

作为本发明的一种优选技术方案，包括如下组分：碳酸氢钠2份、膨润土12份、水玻璃7份、热塑性橡胶5份、聚异丁烯5份、增粘树脂5份、环烷油7份、抗氧化剂1份、羧甲基纤维素钠13份、明胶10份、淀粉12份、刺梧桐胶5份、聚磷酸铵5份、石棉纤维4份、三氧化二钒4份、乳化剂1份、触变剂1份、偶联剂1份。

本发明还提供了上述低温复合胶体材料的制备方法：

（1）按质量配比准备原料，其中碳酸氢钠2份、热塑性橡胶5份、聚异丁烯5份、增粘树脂5份、环烷油7份、抗氧化剂1份、明胶10份、淀粉12份、刺梧桐胶5份、聚磷酸铵5份、石棉纤维4份、三氧化二钒4份；

（2）将水玻璃加入到不锈钢反应釜中，启动搅拌并缓慢升温至60℃～ 70℃，加入乳化剂、触变剂，溶解乳化一小时以上，降温至室温过滤，得到中间料备用；

（3）将步骤（2）所得的中间料加入强力分散机搅拌机中，加入聚磷酸铵，完全搅拌均匀，反应1小时；

（4）向步骤（3）所得的料缓慢加入膨润土、羧甲基纤维素钠，偶联剂完全搅拌均匀后过滤出料。

利用亲水性高分子材料中亲水分子的活性，在低温下与水反应形成胶状固体物。成胶时吸水率达到90%、成胶液固比可达20倍，井下环境不失水、不收缩、不可燃。利用专用设备将亲水性高分子材料与水按比例经高压注入巷道裂隙、并同完成化学反应，快速形成固体胶体，从而达到封堵裂隙、防火、灭火的作用。

本发明所带来的技术效果是：在不影响原材料的凝结性和密封性的前提下，所得的固结体的保水性能有明显提升。解决了原复合胶体材料易开的问题。低成本、少用量的聚合物的添加，降低了合成成本。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种治理矿井巷道漏风、防止煤自燃的低温复合胶体材料，其特征在于，包括如下组分：碳酸氢钠1-3份、膨润土1-18份、水玻璃1-17份、热塑性橡胶1-20份、聚异丁烯1-15份、增粘树脂1-22份、环烷油1-13份、抗氧化剂0.1-1份、羧甲基纤维素钠1-20份、明胶1-15份、淀粉1-16份、刺梧桐胶1-12份、聚磷酸铵1-10份、石棉纤维1-8份、三氧化二钒1-8份、乳化剂1-3份、触变剂1-3份、偶联剂1-3份。

2.根据权利要求1所述的一种治理矿井巷道漏风、防止煤自燃的低温复合胶体材料，其特征在于，包括如下组分：碳酸氢钠2-3份、膨润土7-18份、水玻璃7-17份、热塑性橡胶5-20份、聚异丁烯5-15份、增粘树脂5-22份、环烷油7-13份、抗氧化剂0.5-1份、羧甲基纤维素钠10-20份、明胶10-15份、淀粉12-16份、刺梧桐胶5-12份、聚磷酸铵5-10份、石棉纤维4-8份、三氧化二钒4-8份、乳化剂1-3份、触变剂1-3份、偶联剂1-3份。

3.根据权利要求2所述的一种治理矿井巷道漏风、防止煤自燃的低温复合胶体材料，其特征在于，包括如下组分：碳酸氢钠2份、膨润土12份、水玻璃7份、热塑性橡胶5份、聚异丁烯5份、增粘树脂5份、环烷油7份、抗氧化剂1份、羧甲基纤维素钠13份、明胶10份、淀粉12份、刺梧桐胶5份、聚磷酸铵5份、石棉纤维4份、三氧化二钒4份、乳化剂1份、触变剂1份、偶联剂1份。

4.根据权利要求3所述的一种治理矿井巷道漏风、防止煤自燃的低温复合胶体材料，其特征在于：所述刺梧桐胶来源于苹婆树中提取出的树胶。

5.根据权利要求1-4任一所述的低温复合胶体材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）按质量配比准备原料，其中碳酸氢钠2份、热塑性橡胶5份、聚异丁烯5份、增粘树脂5份、环烷油7份、抗氧化剂1份、明胶10份、淀粉12份、刺梧桐胶5份、聚磷酸铵5份、石棉纤维4份、三氧化二钒4份；

（2）将水玻璃加入到不锈钢反应釜中，启动搅拌并缓慢升温至60℃～ 70℃，加入乳化剂、触变剂，溶解乳化一小时以上，降温至室温过滤，得到中间料备用；

（3）将步骤（2）所得的中间料加入强力分散机搅拌机中，加入聚磷酸铵，完全搅拌均匀，反应1小时；

（4）向步骤（3）所得的料缓慢加入膨润土、羧甲基纤维素钠，偶联剂完全搅拌均匀后过滤出料。