[發明專利]一種可折疊堵漏風袋組合及其制備工藝

有效

• 申請號: 202110629088.3
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113175352B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 胡相明;趙艷云;董浩;程衛民;吳明躍;薛迪
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21F17/103
• 分類號: E21F17/103;D01F2/00;C08G81/00
• 代理公司: 濟南格源知識產權代理有限公司 37306
• 代理人: 韓洪淼

本發明涉及一種可折疊堵漏風袋組合及其制備工藝，由多個堵漏風袋組成，堵漏風袋包括內置材料和包裝材料，所述內置材料為枯落物提取物改性后的高持水強粘附材料，所述包裝材料包括內層和外層復合的結構層，內層采用柔性不透氣材料，外層由纖維素纖維和合成纖維混紡而成，其中纖維素纖維為Lyocell纖維，合成纖維為腈綸纖維和錦綸纖維；每個堵漏風袋上均設有注水孔；相鄰兩個堵漏風袋軸心距為2m。本發明是一種內置枯落物提取物改性后的高持水強粘附材料、遇水即可快速膨脹的可折疊堵漏風袋組合，采用本發明技術方案提供的可折疊堵漏風袋組合不僅可以提高封堵效果及可靠性，而且還可以減輕工人勞動強度、節約施工成本、加快施工進度。

技術領域

本發明涉及一種可折疊堵漏風袋組合及其制備工藝，具體涉及多個內置枯落物提取物改性后的高持水強粘附材料、遇水即可快速膨脹的堵漏風袋組合而成，屬于煤礦堵漏風技術領域。

背景技術

煤炭在我國一次能源消費結構中一直占60%以上，是我國能源的重要組成部分，在國民經濟和社會生活中具有重要的戰略地位。我國厚煤層儲量、產量均占煤炭總儲量和總產量的40%以上。隨著煤礦開采強度不斷增大，淺部煤炭資源正在迅速枯竭，繼而導致礦井的開采深度增加，地溫和圍巖的溫度增加，煤的自燃危險性隨之增加。煤炭自燃不僅會燒毀煤炭資源，導致大量資源與設備的損失，還會產生大量的有毒有害氣體，對井下人員的生命安全構成嚴重威脅；而且煤炭燃燒容易造成煤層上覆巖層的“變質”，次生地表沉陷、地下水破壞和土壤侵蝕等各種問題，有時還會引發瓦斯、煤塵爆炸等次生災害，導致特大惡性事故的發生。追根溯源，工作面端頭與采空區之間存在的漏風裂隙是引起礦井煤層自燃的元兇之一。因此，為了避免特大惡性事故的發生，常常需要將漏風裂隙進行封堵。目前在井下用于封堵裂隙的材料主要有：料石、混凝土砌塊、風帳、木板、沙袋和磚石等。從使用效果來看，現有材料要么存在著無法保證完全密實的問題（風帳、木板和沙袋），要么建設周期長、勞動強度大、成本較高，且由于是剛性建筑，變形適應能力差，常常使得密閉墻被壓裂、壓垮，甚至導致傷亡事故（料石、混凝土砌塊和磚石）。針對這些問題，目前有科研工作者開發了一些可用于封堵的新型材料，如高水材料、高分子固化泡沫材料等，這些材料雖然有較好的封堵效果，但其成本較高，而且有一定的氣味，不能在煤礦井下廣泛應用。

隨著工作面的不斷推進，端頭處會形成一個復雜的自由空間，封堵這部分空間非常困難。為了適應工作面端頭復雜的自由空間，該裝置必須具有良好的彈性以及優異的堵漏風性能。同時為了使裝置在井下使用更加方便，減小工人的勞動強度，該裝置要滿足重復使用的要求。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種可折疊堵漏風袋組合，具體涉及一種內置枯落物提取物改性后的高持水強粘附材料、遇水即可快速膨脹的可折疊堵漏風袋組合，本發明解決了工作面端頭漏風導致的采空區遺煤自燃問題。采用本發明技術方案提供的可折疊堵漏風袋組合不僅可以提高封堵效果及可靠性，而且還可以減輕工人勞動強度、節約施工成本、加快施工進度。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：

一種可折疊堵漏風袋組合，由多個堵漏風袋組成，堵漏風袋包括內置材料和包裝材料，所述內置材料為枯落物提取物改性后的高持水強粘附材料，所述包裝材料包括內層和外層復合的結構層，內層采用柔性不透氣材料，外層由纖維素纖維和合成纖維混紡而成，其中纖維素纖維為Lyocell纖維，合成纖維為腈綸纖維和錦綸纖維；每個堵漏風袋上均設有注水孔；相鄰兩個堵漏風袋軸心距為2m。

進一步的，所述Lyocell纖維的制備方法，步驟如下：

(1)將枯落物纖維漿粕與N-甲基嗎琳-N-氧化物(NMMO)溶液充分混合，加入抗氧化劑，攪拌均勻，90℃充分溶脹后，真空狀態下溶解7h，得到纖維素/NMMO溶液，過濾、脫泡后，將溶解液加入到噴絲裝置中，通過加壓從噴絲孔噴出完成纖維素的紡絲；

(2)將NMMO晶體溶于水中，完成凝固浴的配制，其中NMMO晶體占比為20%wt；