[發明專利]一種礦用抑塵-抑爆劑、制備方法及應用

有效

• 申請號: 202011210530.0
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112459825B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 程衛民;周剛;劉冬;荊斌;董曉素;張立超;陳旭;馬雨;楊陽
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21F5/00
• 分類號: E21F5/00;E21F5/16;E21F17/00;C08F251/00;C08F220/58;C08F222/38
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 盛君梅

1.一種制備得到的礦用抑塵-抑爆劑，其特征在于，所述礦用抑塵-抑爆劑按質量百分比計，由30％-40％羧甲基殼聚糖CMCS、30％-40％2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸AMPS、0.02％-0.04％N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺MBA、0.1％乙酸、4％-6％磷酸二氫銨、0.5％-0.6％二氧化硅、0.5％-0.6％碳酸鈣、12％-18％無水乙醇和0.12％-0.18％甲基含氫硅油組成。

2.一種如權利要求1所述礦用抑塵-抑爆劑的制備方法，其特征在于，所述礦用抑塵-抑爆劑的制備方法包括：

將羧甲基殼聚糖CMCS、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸AMPS、N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺MBA通過接枝共聚反應形成中間產物CMCS-AMPS；

將干燥后的CMCS-AMPS粉碎，并加入磷酸二氫銨ADP和由二氧化硅和碳酸鈣組成的惰性組分，并攪拌混合，得混合溶液；

采用甲基含氫硅油和無水乙醇對混合溶液進行表面改性。

3.如權利要求2所述的礦用抑塵-抑爆劑的制備方法，其特征在于，所述將羧甲基殼聚糖CMCS、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸AMPS、N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺MBA通過接枝共聚反應形成中間產物CMCS-AMPS的方法，包括：

(1)將2g CMCS加入到裝有200ml蒸餾水的燒瓶中，根據CMCS難溶于水，易溶于有機溶劑的性質，在燒瓶中加入1％的乙酸并置于50℃的恒溫水浴鍋內，使用聚四氟乙烯轉子攪拌2-3h直到完全溶解；

(2)用反口橡皮塞塞緊瓶口，并從瓶塞中心處插入醫用針頭，通入氮氣，排除氧氣，使溶液不被氧化；

(3)待完全溶解后，依次加入0.1g引發劑APS和6g單體AMPS，置于50℃水浴鍋中攪拌1h，再加入0.2g交聯劑MBA，攪拌1h，得到中間產物CMCS-AMPS。

4.如權利要求2所述的礦用抑塵-抑爆劑的制備方法，其特征在于，所述將干燥后的CMCS-AMPS粉碎，并加入磷酸二氫銨ADP和由二氧化硅和碳酸鈣組成的惰性組分，并攪拌混合，得混合溶液的方法，包括：

(1)將CMCS-AMPS在室溫下干燥至塊狀，使用球磨機粉碎至75μm粒徑；

(2)分別將磷酸二氫銨、二氧化硅和碳酸鈣加入到粉碎后的CMCS-AMPS中，并混合均勻，得混合溶液。

5.如權利要求2所述的礦用抑塵-抑爆劑的制備方法，其特征在于，所述磷酸二氫銨、二氧化硅和碳酸鈣的比例為8：1：1。

6.如權利要求2所述的礦用抑塵-抑爆劑的制備方法，其特征在于，所述采用甲基含氫硅油和無水乙醇對混合物進行表面改性的方法，包括：

(1)制備甲基含氫硅油和無水乙醇的混合溶液；

(2)當恒溫水浴的溫度達到55℃時，通過進料口緩慢加入制備的混合溶液，并增加攪拌器的轉速，攪拌器在恒溫下運行10min；

(3)硅油完全分散在粉末表面后，水浴的溫度設定為70℃，粉末在恒溫下攪拌40min，硅油涂在粉末表面；

(4)40min后，停止攪拌和加熱；材料稍微冷卻后，用200目準篩過篩；

(5)將過篩的材料放入60℃的烘箱中干燥6h，改性完成，得到最終產物CMCS-AMPS-MADP。

7.如權利要求2所述的礦用抑塵-抑爆劑的制備方法，其特征在于，所述甲基含氫硅油含氫量為1.58-1.6％，加入的甲基含氫硅油質量為磷酸二氫銨質量的3％，無水乙醇質量為磷酸二氫銨質量的3倍。

8.如權利要求2所述的礦用抑塵-抑爆劑的制備方法，其特征在于，所述改性成膜溫度為70℃，成膜時間為40min。

9.一種煤礦粉塵控制方法，其特征在于，所述煤礦粉塵控制方法使用權利要求1所述的礦用抑塵-抑爆劑。

10.一種礦井粉塵控制方法，其特征在于，所述礦井粉塵控制方法使用權利要求1所述的礦用抑塵-抑爆劑。