[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

本發明屬于煤礦安全生產技術領域，公開了一種礦用抑塵?抑爆劑、制備方法及應用，包括：將羧甲基殼聚糖、2?丙烯酰胺?2?甲基丙磺酸、N，N’?亞甲基雙丙烯酰胺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，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。本發明提供的礦用抑塵?抑爆劑的制備方法，工藝簡單，創新性的采用接枝共聚和表面改性相結合的方法研制出抑塵抑爆效果優良、綠色環保、防潮抗結塊性能強的礦用產品，促進了煤礦安全生產、保障職工生命財產安全，營造了和諧安全的煤礦生產環境。

技術領域

本發明屬于煤礦安全生產技術領域，尤其涉及一種礦用抑塵-抑爆劑、制備方法及應用。

背景技術

目前，我國是世界上最大的煤炭生產國和消費國，這是由我國富煤、少氣、缺油的資源條件所決定的，煤炭資源是我國主要消費能源，約占一次能源消費總量的60％以上，隨著煤礦機械化、自動化程度的不斷提高，采掘工作面作業空間產塵量不斷增大，對機器設備的正常運行和工作人員的生命健康造成了極大的危害；同時，煤塵濃度過高易引發爆炸危險，一旦發生，將造成巨大的經濟損失。

目前，基于化學方法的粉塵抑制是控制粉塵的主要方法，目前開發的抑塵劑大多基于潤濕性控制，主要通過表面活性劑的組成來實現，但此類抑塵劑也有明顯的缺點，包括團聚能力較差，不易降解，容易造成地下污染。因此，迫切需要研發一種高效環保的抑塵劑。磷酸二氫銨是在實際生產實踐中應用廣泛的一種粉末抑塵劑，能夠有效抑制煤塵爆炸，但是磷酸二氫銨在空氣中易吸水受潮結塊，不易儲存，因此需研制出一種具有高效抑爆功能同時又具有防潮抗結塊性能的新型抑爆劑。此外，煤塵傳播發生在煤礦產業的各個環節，粉塵濃度過高就會有較大的爆炸危險性，因此需研制出一種集抑爆和抑塵功能于一體的新型礦用產品。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：

(1)目前開發的抑塵劑大多基于潤濕性控制，主要通過表面活性劑的組成來實現，但此類抑塵劑也有明顯的缺點，包括團聚能力較差，不易降解，容易造成地下污染。

(2)現有磷酸二氫銨粉末抑塵劑在空氣中易吸水受潮結塊，不易儲存。

解決以上問題及缺陷的難度為：

(1)選擇合適的實驗材料，對抑塵劑產品進行接枝共聚改性，改良該類產品中普遍存在的團聚能力較差，不易降解，容易造成地下污染等缺點，研制出對環境污染小、易降解的環保型抑塵劑。

(2)選在合適的改性材料對磷酸二氫銨進行表面改性，以改良其易受潮結塊的缺點。

解決以上問題及缺陷的意義為：

(1)能夠有效改善抑塵劑產品普遍存在的團聚能力較差，不易降解，容易造成地下污染等缺點，在實際應用中能夠有效降低對井下環境的污染，提高抑塵效率。

(2)能夠有效改善磷酸二氫銨易受潮結塊的不足，便于產品的運輸和儲存，在實際應用中能夠充分發揮磷酸二氫銨的抑爆作用，降低井下的粉塵爆炸危險性，在一定程度上促進煤礦安全生產、保障職工生命財產安全，營造和諧安全的煤礦生產環境。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種礦用抑塵-抑爆劑、制備方法及應用。

本發明是這樣實現的，一種礦用抑塵-抑爆劑的制備方法，所述礦用抑塵-抑爆劑的制備方法包括以下步驟：

步驟一，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。

步驟二，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。