[發(fā)明專(zhuān)利]一種防治煤自燃粉煤灰堿金屬螯合硬化阻斷型漿液材料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810513310.1
• 申請(qǐng)日: 2018-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108678801B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 辛海會(huì);王洪權(quán);時(shí)國(guó)慶;暴曉慶;馬旭;馬李洋;侯玉亭;范愛(ài)文;張連鋒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué);兗州煤業(yè)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21F5/08
• 分類(lèi)號(hào): E21F5/08
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發(fā)明公開(kāi)了一種防治煤自燃粉煤灰堿金屬螯合硬化阻斷型漿液材料，包括如下重量份的組分：0.5～2份粉煤灰堿金屬螯合懸浮劑、0.2～0.5份堿金屬螯合激發(fā)劑、20～30份粉煤灰和68～78份水。本發(fā)明屬于煤礦防滅火的煤自燃防治技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明一種防治煤自燃粉煤灰堿金屬螯合硬化阻斷型漿液材料通過(guò)激發(fā)堿金屬來(lái)快速高效的螯合粉煤灰中的堿金屬，阻斷粉煤灰的膠結(jié)硬化沉降，超長(zhǎng)穩(wěn)態(tài)懸浮粉煤灰漿液，并防止煤礦注漿管路結(jié)渣堵管，保障煤礦粉煤灰防滅火技術(shù)的持續(xù)高效實(shí)施，同時(shí)具有成本低廉、綠色環(huán)保、原料來(lái)源豐富的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤礦防滅火的煤自燃防治技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種防治煤自燃粉煤灰堿金屬螯合硬化阻斷型漿液材料，通過(guò)激活粉煤灰中的堿金屬后再進(jìn)行高效快速螯合，阻斷粉煤灰沉降和膠結(jié)硬化，防止粉煤灰灌漿堵管的發(fā)生。

背景技術(shù)

礦井火災(zāi)危害嚴(yán)重，一方面產(chǎn)生高溫有毒有害氣體，嚴(yán)重威脅井下人員的生命安全；還能誘發(fā)瓦斯、煤塵爆炸，造成重大的人員傷亡，限制了開(kāi)采效率，火區(qū)封閉帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失。近年來(lái)，礦山對(duì)防滅火材料需求量劇增，灌漿防滅火技術(shù)因其低成本、簡(jiǎn)單快速，被作為日常防滅火技術(shù)使用。許多礦山在采用了黃泥、水泥砂漿的同時(shí)，也在大規(guī)模使用粉煤灰漿液。一方面就近解決了熱電廠粉煤灰廢料，價(jià)格低廉，防止其堆積和運(yùn)輸中產(chǎn)生大量環(huán)境污染，另一方面可替代黃土灌漿、充填，有效減少了黃土資源的大量流失，且大幅降低使用成本，因此黃泥灌漿逐漸被粉煤灰灌漿取代。但粉煤灰漿液是一種非牛頓流體，粉煤灰灌漿使用中，管流過(guò)程不同的使用地點(diǎn)流速不同，粘性和漿體的攜帶能力也隨之發(fā)生改變，固相顆粒易附著在管壁上，單一粉煤灰懸浮漿液不在具有良好的管道可灌注性，造成管道沉降、結(jié)渣堵管，影響灌漿管路的輸送能力，進(jìn)而影響灌漿效果，傳統(tǒng)的黃泥灌漿后清水沖管由于粉煤灰沉降后的粘附結(jié)渣活性很難清除附壁粉煤灰，因此各類(lèi)粉煤灰懸浮漿液開(kāi)始使用。

因此煤礦面臨來(lái)源廣泛的粉煤灰，傳統(tǒng)的稠化添加材料及灌注工藝已經(jīng)不能解決粉煤灰管道運(yùn)輸中的沉降問(wèn)題。目前，為了防止灌漿管路堵塞，普遍采用灌漿后利用清水沖刷的方式清洗管路，但清水沖刷流量、沖刷時(shí)機(jī)、持續(xù)沖刷時(shí)間等對(duì)沖刷效果的影響不明確，導(dǎo)致管路清洗工作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還不能保證沖刷效果。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有難題，本發(fā)明針對(duì)粉煤灰灌漿過(guò)程中面臨的易沉降結(jié)渣，導(dǎo)致灌漿管路堵塞的問(wèn)題，提供了一種防治煤自燃的粉煤灰堿金屬螯合硬化阻斷型漿液材料。該漿液材料成本低廉、綠色環(huán)保，同時(shí)通過(guò)激活粉煤灰中的堿金屬進(jìn)行高效快速螯合，阻斷粉煤灰沉降和膠結(jié)硬化，超長(zhǎng)穩(wěn)態(tài)懸浮粉煤灰漿液，并防止煤礦注漿管路結(jié)渣堵管，保障煤礦粉煤灰防滅火技術(shù)的持續(xù)高效實(shí)施，并實(shí)現(xiàn)井下灌注后粉煤灰漿液對(duì)煤自燃區(qū)域的均勻覆蓋，起到煤自燃防治的目的。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種防治煤自燃粉煤灰堿金屬螯合硬化阻斷型漿液材料，包括如下重量份的組分：0.5～2份粉煤灰堿金屬螯合懸浮劑、0.2～0.5份堿金屬螯合激發(fā)劑、20～30份粉煤灰和68～78份水；所述粉煤灰堿金屬螯合懸浮劑包括如下重量份組分：5～8份高吸水聚丙烯酰胺、40～50份木質(zhì)素磺酸鈉、40～50份葡萄糖酸鈉和3～5份海藻酸鈉；所述堿金屬螯合激發(fā)劑包括如下重量份組分：20～30份硅酸鈉、30～40份硫酸鈉和30～40份碳酸鈉；

進(jìn)一步地，所述粉煤灰堿金屬螯合懸浮劑中葡萄糖酸鈉和海藻酸鈉的重量份比為10:1；

進(jìn)一步地，所述堿金屬螯合激發(fā)劑中硫酸鈉和碳酸鈉的重量份比為1:1；

進(jìn)一步地，所述一種防治煤自燃粉煤灰堿金屬螯合硬化阻斷型漿液材料的制法，包括如下步驟：

1)按照組分的重量份比稱取各組分；

2)先將20～30份重量份數(shù)的粉煤灰與等重量份的水分充分混合形成粉煤灰漿液，然后加入0.2～0.5份的重量份的粉煤灰堿金屬螯合激發(fā)劑，充分?jǐn)嚢杈鶆颍?/p>