[發(fā)明專利]礦用防滅火高分子材料、礦用防滅火凝膠材料及其用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610661377.0
• 申請(qǐng)日: 2016-08-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106280164B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薄其山;邢延團(tuán)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 邢延團(tuán)
• 主分類號(hào): C08L33/02
• 分類號(hào): C08L33/02;C08L23/12;C08L23/06;C08K13/02;C08K3/34;C08K3/36;E21F15/00;E21F17/103;E21F5/06
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本發(fā)明提出一種礦用防滅火高分子材料、礦用防滅火凝膠材料及其應(yīng)用，所述礦用防滅火高分子材料按質(zhì)量百分比含量包括25?35%聚丙烯酸鈉顆粒、60?70%固態(tài)粉末填充物和5%阻燃劑，所述礦用防滅火凝膠材料由礦用防滅火高分子材料與水按照質(zhì)量比1:100?150混合制得。本發(fā)明所述防滅火材料適用于不同情況下煤炭自燃的防治，集堵漏、降溫、煤巖強(qiáng)化于一體，可用于灌注俯斜開(kāi)采工作面采空區(qū)、沿空巷道相鄰側(cè)采空區(qū)、巷幫及巷道頂部等各種復(fù)雜環(huán)境下的堵漏，同時(shí)也適用于需大量灌漿的工作面開(kāi)切眼和停采線以及大范圍火區(qū)的熄滅，具有成本低、防滅火效果極佳、適用范圍廣、不易脫水和脫落、耐火性能強(qiáng)、煤巖充填強(qiáng)度高、使用方便、滅火安全性好等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功能材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體的涉及一種防滅火材料，尤其是一種礦用防滅火高分子材料、礦用防滅火凝膠材料及其用途。

背景技術(shù)

當(dāng)前，全國(guó)煤礦中有56%的礦井存在煤層自然發(fā)火危險(xiǎn)，而特厚煤層開(kāi)采的自然發(fā)火更為嚴(yán)重，煤炭自然已成為制約我國(guó)煤炭工業(yè)安全生產(chǎn)和發(fā)展的主要災(zāi)害之一。

目前預(yù)防和治理煤炭自燃最重要的方法是采用注漿、充填、噴涂等措施，減少或隔絕漏風(fēng)，從而起到防治煤炭自燃的作用。目前常用的防治煤炭自燃的注漿充填材料主要有：黃泥漿、粉煤灰、水玻璃凝膠、聚丙烯酰胺凝膠、聚丙烯酸鈉凝膠、脲醛樹(shù)脂泡沫、酚醛樹(shù)脂泡沫和聚氨酯泡沫，這些材料在防治煤炭自燃方面發(fā)揮了重要作用，但也存在著一定的不足，各材料在防治煤炭自燃方面的具體優(yōu)缺點(diǎn)如下：

黃泥漿、粉煤灰：主要用于采空區(qū)預(yù)防性灌漿，優(yōu)點(diǎn)是成本低、效果良好，確定是不適合在缺水、少土地區(qū)使用，這嚴(yán)重限制了黃泥漿、粉煤灰在煤炭自燃防治方面的應(yīng)用范圍。

水玻璃凝膠：采用水玻璃和銨鹽反應(yīng)，可形成凝膠，注入煤巖裂隙，可防止漏風(fēng)，效果良好。但缺點(diǎn)是易脫水收縮，直至粉化，堵漏作用會(huì)逐步消失，無(wú)法達(dá)到長(zhǎng)久的堵漏效果。

聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉凝膠：是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新材料，含有0.5%左右的水溶液，具有較高的粘度，注入煤巖裂隙，可防止漏風(fēng)，效果良好。但現(xiàn)有技術(shù)中，基于聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉凝膠的防滅火材料均是使用單一的聚丙烯酰胺或聚丙烯酸鈉和水進(jìn)行混合形成凝膠，所形成的凝膠沒(méi)有強(qiáng)度，不但不能增加煤巖強(qiáng)度，而且不能封堵較大的裂隙，同時(shí)容易脫落，防滅火效果一般。

脲醛樹(shù)脂泡沫、酚醛樹(shù)脂泡沫：這兩種泡沫材料主要用于巷幫噴涂，防止漏風(fēng)，但易脫水，形成裂紋，從而影響堵漏效果。

聚氨酯泡沫：這種泡沫材料主要用于巷幫噴涂、構(gòu)筑快速密閉墻，但成本較高，耐火性能差。

因此現(xiàn)有技術(shù)用于煤炭自燃防治中的防滅火材料普遍具有易脫水、易脫落、耐火性能差、無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)久堵漏等缺陷，亟需開(kāi)發(fā)一種能夠克服上述缺陷的綜合性能優(yōu)越的煤礦用防滅火材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明基于上述現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，創(chuàng)新的提出一種全新的礦用防滅火高分子材料、礦用防滅火凝膠材料及其用途，適用于不同情況下煤炭自燃的防治，集堵漏、降溫、煤巖強(qiáng)化于一體，并在陜西長(zhǎng)武亭南煤業(yè)有限責(zé)任公司各礦區(qū)的井下各采掘工作面進(jìn)行了試驗(yàn)，可用于灌注俯斜開(kāi)采的工作面采空區(qū)、沿空巷道相鄰側(cè)采空區(qū)、巷幫及巷道頂部等各種復(fù)雜條件下的防風(fēng)堵漏，同時(shí)也適用于需大量灌漿的工作面開(kāi)切眼和停采線以及大范圍火區(qū)的熄滅，通過(guò)在生產(chǎn)過(guò)程中的成功應(yīng)用證實(shí)了本發(fā)明提出的礦用防滅火高分子材料具有成本低、防滅火效果極佳、適用范圍廣、不易脫水和脫落、耐火性能強(qiáng)、煤巖充填強(qiáng)度高、使用方便、滅火安全性好等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的市場(chǎng)推廣應(yīng)用前景。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案如下：

一種礦用防滅火高分子材料，按質(zhì)量百分比含量包括如下組份：固態(tài)聚丙烯酸鈉20-40%，固態(tài)粉末填充物52-78%，阻燃劑2-8%。