[發明專利]一種井下快速堵漏填充的復合噴涂材料與構架及實施方法

在審

• 申請號: 201711367226.5
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN108129943A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 王凱;奚弦;蔣曙光;崔傳波;丁超南;吳征艷;張衛清;邵昊
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: C09D161/34
• 分類號: C09D161/34;C08G14/08;C09D5/18;C09D5/24;C09K8/42;C09K8/44
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

一種井下快速堵漏填充的復合噴涂材料與構架及實施方法，屬于復合噴涂材料與密封構架及其實施方法。選擇酚醛泡沫、聚氨酯泡沫和脲醛泡沫設定合理的配比，合成噴涂材料的基料，添加適當的阻燃劑，提高基料的阻燃特性，加入防靜電材料，催化劑、固化劑、表面活性劑、發泡劑等材料經特定工藝過程，形成阻燃防靜電的復合高分子噴涂材料。選擇纖維?凱夫拉作為原料形成密封構架，作為噴涂材料的載體，結構形變靈活，組合形成快速密封堵漏的整體。通過不同的實施例，驗證了復合噴涂材料具有質量輕、成型快、密封性強、防火堵漏效果好的特點，能夠有效防止井下漏風和有害氣體涌出，保障工作人員的生命安全。

技術領域

本發明涉及一種復合噴涂材料與密封構架及其實施方法，特別是一種井下快速堵漏填充的復合噴涂材料與密封構架及其實施方法。

背景技術

隨著煤礦采深逐漸加大，綜合機械化程度提高，高產高效工作面的建設，工作面上隅角瓦斯管理風險越來越高，高效治理越來越困難，嚴重制約著煤礦的安全高效生產。礦井漏風會造成動力的額外消耗，使礦井、采區和工作面的有效風量(送達用風地點的風量)減少，造成瓦斯積聚、氣溫升高等，影響安全生產和工人身體健康。大量的漏風會使通風系統穩定性降低，風流易紊亂，調風困難，易發生瓦斯事故。會使采空區、被壓碎的煤柱和封閉區內的煤炭及可燃物發生氧化自燃，易發生火災。當地表有塌陷區時，老窯裂隙的漏風會將采空區的有害氣體帶入井下，使井下環境條件惡化而威脅安全生產。井下漏風控制是防止有害氣體涌入生產區域和煤層自燃火災的最主要手段之一。在高瓦斯工作面尾巷取締后，國內外煤礦廣泛采用采空區或者上隅角抽采的方法來解決瓦斯局部超限的問題，通過堵漏的技術方法來降低采空區高瓦斯風流的漏出，提高上隅角瓦斯抽采的濃度等措施。現階段廣泛應用密閉堵漏材料對漏風點進行封堵，以確保礦井的安全生產。

目前，有機固化泡沫堵漏風的主要產品有羅克休、馬麗散、艾格勞尼等。主要應用范圍包括各種廢巷、老硐室、溜煤眼、空穴的充填，漏風通道和采空區漏風的大面積封堵等。有機固化泡沫相比無機材料具有突出的施工速度快，硬化時間短，粘結強度高，氣密性好，整體抗壓能力強、不易開裂，能承受巖層變化引起的壓力擾動等特點。雖然這些有機泡沫材料產品眾多，封堵漏風效果也較好，但是，按照化學成分主要分為三種類型：聚氨酯泡沫、酚醛泡沫和脲醛泡沫。這些材料作為單一產品使用時較為昂貴，在應用過程中負面影響較大。

發明內容

本發明的目的是要提供一種井下快速堵漏填充的復合噴涂材料與密封構架及其實施方法，解決現有材料作為單一產品使用時較為昂貴，在應用過程中負面影響較大的問題。

本發明的目的是這樣實現的：本發明包括一種快速堵漏井下瓦斯的復合高分子噴涂材料、密封框架和噴涂材料的制備方法。

所述的噴涂材料為復合高分子材料，包括：苯酚、脲素和多聚甲醛作為反應單體，其質量比為：8：3：8；還包括添加劑，三種反應單體與添加劑的質量比為8：3：8：1；所述的添加劑包括：催化劑、固化劑、阻燃劑、抗靜電劑、發泡劑和水；控制催化劑：固化劑：阻燃劑：抗靜電劑：發泡劑：水的質量比為2:5:7:1:7:1；控制反應時間與反應溫度。

所述的催化劑為：反應型胺類PT306&PT304，屬于反應型胺類，氣味小，能夠促進泡沫尺寸的穩定性。

所述的固化劑為：莫卡(MOCA)·胺類化合物，屬于一縮二乙二醇(DEG)屬于聚醚多元醇；兩種固化劑混合使用的質量比例取6:5，兩種物質混合使用能夠加快固化速度。

所述的阻燃劑組分質量為：100％的磷酸三(β-氯乙基)酯TCEP；

所述的抗靜電劑為：Cacafor PU MS/T；

所述的發泡劑為：1,1,1,3,3-五氟丁烷(HFC-365MFC)與1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)，HFC-365MFC沸點較低(15.3℃)，HFC-245fa易發生閃爆，二者須混合后使用，質量比為7:3-3:7之間。