[發明專利]一種井下采空區彈性固化泡沫材料及其應用

在審

• 申請號: 201711285874.6
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN107936218A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 朱紅青;陸新曉;李峰;胡超;史瑋
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/32;C08G18/38;C08G18/42;C08G18/48;C08J9/12;C08J9/14;C08K3/26;C08K3/36;C08G101/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所11569
• 代理人: 劉奇

技術領域

本發明涉及井下采空區防火滅火技術領域，尤其涉及一種井下采空區彈性固化泡沫材料及其應用。

背景技術

井下采空區密閉墻是封堵工作面采空區技術中應用最為廣泛、效果最為明顯的一種技術，該技術通過隔斷通往采空區的漏風通道，減少向采空區供氧，達到預防采空區遺煤自燃的目的。目前，井下采空區密閉墻主要有：無機材料密閉墻、有機材料密閉墻和混合材料密閉墻三種形式。

傳統的無機材料密閉墻采用人工砌筑磚石、澆筑混凝土、水泥沙噴構筑等方式。這種密閉墻施工工藝簡單、材料成本低、技術成熟、實踐經驗豐富，被廣大設計人員熟識，該密閉墻所用材料屬于剛性材料，不具備塑性變形特點，當受頂板、底板運動及工作回采強烈動壓沖擊影響時，很容易造成密閉墻體的破裂；有機材料密閉墻是利用高聚物聚合原理，將高分子預聚體注入待封堵區域，原材料混合后發生交聯反應，堵住漏風通道，常用的有機材料主要包括羅克休、馬麗散、艾格勞尼、米諾華、膨脹水泥充填劑等，有機材料密閉墻抗壓效果較差，礦井一旦發生瓦斯爆炸，這些密閉墻根本無法承受幾千帕，甚至是幾兆帕的沖擊壓力；混合材料密閉墻是將上述2種密閉方式相結合，墻體下方采用磚石混凝土等無機材料，接頂部位采用有機材料，同樣存在井下采空區抗壓性能差的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種井下采空區彈性固化泡沫材料及其應用。本發明提供的井下采空區彈性固化泡沫材料抗壓能力強，能滿足不同井下采空區環境的需要。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

一種井下采空區彈性固化泡沫材料，由包括以下重量份數的原料制備得到：多異氰酸酯30～50份，多元醇化合物2～10份，發泡劑1～5份，擴鏈劑2～6份，交聯劑1～6份，阻燃劑0～10份，泡沫穩定劑1～4份，防老劑0～3份，填料0～6份，催化劑0.1～2份，軟化劑0～5份。

優選地，所述多異氰酸酯包括多苯基多亞甲基多異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯和二甲苯基甲烷二異氰酸酯中的一種或幾種的混合物。

優選地，所述多元醇化合物為聚酯多元醇和/或聚醚多元醇。

優選地，所述發泡劑為氫化氟烷烴、正戊烷或液態CO₂。

優選地，所述催化劑為有機錫類或叔胺類催化劑。

優選地，所述有機錫類催化劑為二月桂酸二丁基錫或辛酸亞錫；所述叔胺類催化劑為三亞乙基二胺或三乙醇胺。

優選地，所述擴鏈劑為二元胺或二元醇。

優選地，所述交聯劑為三官能度或四官能度有機醇類化合物。

本發明還提供了上述技術方案所述井下采空區彈性固化泡沫材料在井下采空區密閉墻中的應用。

優選地，采用充填模版施工方法制備井下采空區密封墻，包括以下步驟：

在井下采空區預定密閉墻位置設置兩道填充模版，所述填充模版之間形成待填充空間，所述模版與井下采空區巷道高度相同，在模版上方沿井下采空區巷道頂板最高點設置注漿孔，將所述井下采空區彈性固化泡沫材料經注漿孔注滿待填充空間，得到井下采空區密封墻。