[發明專利]一種利用高導熱纖維防治煤礦采空區自燃災害的方法

有效

• 申請號: 201611149154.2
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106640176B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 唐一博;薛生;王俊峰;王曉峰;王君宇
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: E21F5/00
• 分類號: E21F5/00;B22F3/14;C08L55/02;C08K13/06;C08K9/00;C08K3/30;C08K5/12;C08K3/26;C08K5/3492
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 申艷玲

1.一種利用高導熱纖維防治煤礦采空區自燃災害的方法，其特征在于：在煤礦采空區的易自燃危險區域鋪設高導熱纖維，在工作面回風隅角處將纖維匯集成束連接到采空區外部，纖維束在采空區外回風順槽與循環冷卻裝置連接。

2.根據權利要求1所述的利用高導熱纖維防治煤礦采空區自燃災害的方法，其特征在于：所述易自燃危險區域是指采空區內遺煤氧化自熱的主要區域，即采空區內漏風速率介于0.24-0.10 m/min、或氧氣濃度介于5%-15%的區域。

3.根據權利要求1所述的利用高導熱纖維防治煤礦采空區自燃災害的方法，其特征在于：所述高導熱纖維由納米銅為基料，與高導熱材料，以及塑性添加劑，抗氧化劑復合制成，復合成的高導熱纖維直徑為3-10mm；

制備的過程為：將粒徑為15μm的金屬銅粉末用機械研磨設備二次研磨成粒徑為10-100nm的納米銅顆粒，對其進行親水改性，同時將高導熱材料粉碎研磨成粒徑100nm的顆粒，將改性納米銅顆粒、高導熱材料顆粒、塑性添加劑按質量200:100:10進行混合，然后將混合好的粉末放入模具中，在1200℃與300kg/cm²壓力的條件下熱壓燒結成型，再加入質量3~5份的抗氧化劑加壓熔融，熔融溫度為200 ℃，加熱至200 ℃后恒溫20 min，壓力為500kg/cm²。

4.根據權利要求3所述的利用高導熱纖維防治煤礦采空區自燃災害的方法，其特征在于：所述親水改性過程是：浸泡在質量分數為6.0~7.5%的NaOH和質量分數為4.5~5.5%的K₄O₇P₂溶液中進行改性；高導熱纖維中納米銅、高導熱材料、塑性添加劑、抗氧化劑的質量配比為16.0-19.0：5.0-8.0：0.3-0.8：0.1-0.2；

所述高導熱材料為氮化硼、碳纖維或石墨中的一種；

所述塑性添加劑為聚丙烯腈、聚苯硫醚或瀝青中的一種；

所述抗氧化劑為2，6-二叔丁基對甲酚、丁基羥基茴香醚或N-苯基-1-萘胺中的一種。

5.根據權利要求1所述的利用高導熱纖維防治煤礦采空區自燃災害的方法，其特征在于：所述的高導熱纖維在采空區內部分散，在采空區外部回風隅角聚集成一束，高導熱纖維的內芯外包高效隔熱材料，束管外包阻燃防靜電包層。

6.根據權利要求5所述的利用高導熱纖維防治煤礦采空區自燃災害的方法，其特征在于：所述高導熱纖維的內芯外包高效隔熱材料為珍珠巖、硅酸鈉、丙烯酸異辛酯三元共聚物，該共聚物由珍珠巖、硅酸鈉、丙烯酸異辛酯共聚物按質量配比為40-60:30-45:6-10制成，制備的過程為：用電子天平按比例稱量珍珠巖與丙烯酸異辛酯置于1 000mL玻璃燒杯中，勻速攪拌30min后加入100mL蒸餾水，繼續慢速攪拌20m in后再按比例加入硅酸鈉， 慢速攪拌至混合均勻為止;稱取300g 的混合物加入模具中，利用50t壓力機壓制成塊狀材料后進行微波處理，最終取出靜置冷卻；制成后需在800KW功率下微波輻照8-10分鐘。