[發(fā)明專利]一種礦井巷道壁面瓦斯封堵涂料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510078403.2
• 申請(qǐng)日: 2015-02-10
• 公開（公告）號(hào): CN104650664B
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛芳斌;楊鳳玲;宋慧平;程芳琴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西大學(xué);山西瑞恩澤科技有限公司
• 主分類號(hào): C09D125/14
• 分類號(hào): C09D125/14;C09D133/08;C09D5/24;C09D5/18;C09D7/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煤礦安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種礦井巷道壁面瓦斯封堵涂料。

背景技術(shù)

我國(guó)是一個(gè)產(chǎn)煤大國(guó)，瓦斯是與煤炭共同伴生的優(yōu)質(zhì)潔凈能源，也是煤礦井下開采掘進(jìn)工作面的重大安全隱患。為了保證煤礦井下開采掘進(jìn)過程礦井巷道內(nèi)瓦斯涌出和操作面安全，目前的煤礦企業(yè)已基本裝備了瓦斯檢測(cè)系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)，由于煤炭礦井巷道壁面瓦斯涌出濃度極不均勻，現(xiàn)有的瓦斯檢測(cè)裝置檢測(cè)的數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，為確保安全生產(chǎn)，通風(fēng)系統(tǒng)幾乎全天候滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，風(fēng)機(jī)耗電量占全礦井總耗電量的15％至20％，有的煤礦甚至達(dá)到30％以上。因此準(zhǔn)確掌握煤層瓦斯涌出量的大小及規(guī)律，是合理進(jìn)行礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)和瓦斯綜合治理的重要依據(jù)。

專利CN101781497A公開了一種煤礦井下瓦斯封堵涂料，噴涂在煤壁可以防止瓦斯?jié)B漏，該涂料的粉料主要為水泥、石英粉、滑石粉、粉煤灰等，其中粉煤灰(漂珠)添加量?jī)H為5～10％。發(fā)表在《粉煤灰綜合利用》上的“粉煤灰對(duì)煤礦井下礦井巷道噴涂材料性能影響研究”中采用“粉煤灰浮選脫碳實(shí)驗(yàn)研究”中的脫碳粉煤灰代替40％左右的石英粉填料制備煤礦井下噴涂材料，性能良好。但粉煤灰采用浮選法脫碳，需要加入價(jià)格昂貴的乳化劑、捕收劑及起泡劑，浮選產(chǎn)率在30～35％，且浮選獲得的脫碳粉煤灰還需烘干才能使用，工序繁多；另外浮選后的脫碳粉煤灰表面殘留有捕收劑及起泡劑等表面活性劑，使粉煤灰顆粒在涂料中易團(tuán)聚而沉降，使涂料分散性變差。因此，有必要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，提供一種降低礦井巷道內(nèi)瓦斯?jié)舛?、使瓦斯涌出均勻、降低成本的一種瓦斯封堵涂料。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種礦井巷道壁面瓦斯封堵涂料，按液料和粉料的質(zhì)量百分比為40～55∶100組成。

所述的液料為彈性聚合乳液。

所述的彈性聚合乳液為陰離子型丙烯酸酯乳液或苯乙烯-丙烯酸酯乳液。

所述粉料按照以下重量百分比組成：超細(xì)粉煤灰50～80、水泥0～30、石墨3～5、炭黑0～2、氯化石蠟7～12、氫氧化鋁3～8。

所述超細(xì)粉煤灰和水泥的總重量占粉料的80％；所述石墨和炭黑為導(dǎo)電填料，且總重量占粉料的5％；所述氯化石蠟和氫氧化鋁為阻燃劑，且總重量占粉料的15％。

所述超細(xì)粉煤灰的粒徑為1～10μm。

所述的水泥為325#礦渣硅酸鹽水泥或更高標(biāo)號(hào)水泥。

所述涂料使用時(shí)按照以下質(zhì)量百分比組成：水25～40、液料40～55、粉料100。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的有益效果為：

采用密封劑噴涂煤壁堵塞煤壁表層的裂隙，減緩并穩(wěn)定煤壁瓦斯涌出，可以提供穩(wěn)定可信的瓦斯檢測(cè)條件；該密封劑涂層結(jié)構(gòu)致密，具有良好的氣密性，且粘結(jié)性、防水性、抗拉伸性、抗靜電性、阻燃性等均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，且改密封劑使用煤基固廢粉煤灰為主要粉體填料，故成本低于市面上同類產(chǎn)品；該密封劑噴涂礦井巷道煤壁以遲滯減緩?fù)咚褂砍?，既減少瓦斯向礦井巷道及大氣的排放量，也減少了排風(fēng)系統(tǒng)的工作負(fù)荷，還能使煤礦掘進(jìn)礦井巷道中瓦斯涌出速率各處趨于平穩(wěn)化，創(chuàng)造一個(gè)大的均勻測(cè)量環(huán)境。

附圖說明

下面通過附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本發(fā)明中實(shí)施例1試件的電鏡掃描圖；

圖2為本發(fā)明中實(shí)施例1全水泥的電鏡掃描圖。

具體實(shí)施方式

下面實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

實(shí)施例1

將粒徑為2.18μm的超細(xì)粉煤灰60kg、標(biāo)號(hào)為325的礦渣硅酸鹽水泥20kg、氯化石蠟10kg、氫氧化鋁5kg、石墨3kg、炭黑2kg混勻即為粉料；在施工現(xiàn)場(chǎng)取柔性乳液S400F 50kg倒入注漿泵攪拌罐，再加入30kg水，低速攪拌均勻后，再加入上述粉料，繼續(xù)攪拌均勻即可進(jìn)行礦井巷道壁面噴涂施1工。

檢測(cè)結(jié)果：

1)表觀性能

涂層表干時(shí)間10min，實(shí)干時(shí)間7h，實(shí)干后涂層平整無裂縫；

2)力學(xué)性能

無處理拉伸強(qiáng)度3.1MPa，斷裂伸長(zhǎng)率83％，0.3MPa 30min不透水，符合GB/T23445-2009《聚合物水泥防水涂料》中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)；

3)煤安測(cè)試

阻燃性測(cè)試：酒精燈有焰燃燒2.1s，無焰燃燒8s，火焰擴(kuò)展長(zhǎng)度105-129mm；酒精噴燈有焰燃燒1.1s，無焰燃燒4.2s，火焰擴(kuò)展長(zhǎng)度162-198mm；