[發(fā)明專利]一種改性煤矸石基防滅火三相泡沫材料、制備方法及應用

有效

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• 申請日: 2022-06-27
• 公開（公告）號: CN115120922B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設計）人: 羅文;王海軍;陳殿賦;武博強;李雄偉;李健威;周海豐;何伊軍
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團西安研究院有限公司;國能神東煤炭集團有限責任公司
• 主分類號: A62D1/00
• 分類號: A62D1/00;A62D1/02;E21F5/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產(chǎn)權代理事務所 61216
• 代理人: 國旭東

1.一種改性煤矸石基防滅火三相泡沫材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、將煤矸石粉與激發(fā)劑混合加入球磨機，混合研磨后得到混合粉體，將混合粉體置于馬弗爐中煅燒得到改性煤矸石粉體；

步驟2、將改性煤矸石粉體置于攪拌器中與水在50～100r/min速率下混合攪拌1～5min得到混合漿液A；

步驟3、向制得的混合漿料A中添加起泡劑得到混合漿料B后繼續(xù)混合攪拌5～10min，并在攪拌過程中向混合漿料B中不斷通入增壓后的惰性氣體，得到煤矸石基防滅火三相泡沫材料；

其中，以質量百分比計，煤矸石69.2～73.5％、水20.3～25.1％、激發(fā)劑3.1～5.5％、起泡劑0.05～0.1％和惰性氣體0.1～0.5％；

所述激發(fā)劑按質量百分計，由5～10％的三乙醇胺和90～95％氫氧化鈉復配而成；

所述起泡劑按質量百分比計，由10～20％硬脂酸鈣、10～20％十二烷基苯磺酸鈉和60～80％松香皂復配而成；

所述惰性氣體包括二氧化碳氣體和氮氣；

所述改性煤矸石基防滅火三相泡沫材料的表觀密度為600～900kg/m³，初凝時間為10～20min，終凝時間為30～50min，發(fā)泡倍數(shù)為1.5～3倍，抗壓強度為1～4Mpa。

2.如權利要求1所述的改性煤矸石基防滅火三相泡沫材料的制備方法，其特征在于，所述改性煤矸石基防滅火三相泡沫材料包括以下原料組分：以質量百分比計，煤矸石71.2％、水23.5％、三乙醇胺0.24％、氫氧化鈉4.56％、硬脂酸鈣0.02％、十二烷基苯磺酸鈉0.02％、松香皂0.06％和二氧化碳0.4％。

3.如權利要求1所述的改性煤矸石基防滅火三相泡沫材料的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，混合研磨的時間為30min，煅燒溫度為300～700℃，煅燒時間為30～60min；所述步驟3中，在攪拌過程中向混合漿料B中不斷通入增壓至0.1Mpa的惰性氣體。

4.如權利要求1所述的改性煤矸石基防滅火三相泡沫材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、將煤矸石粉與激發(fā)劑混合加入球磨機，混合研磨30min后得到混合粉體，將混合粉體置于馬弗爐中700℃下煅燒30min，得到改性煤矸石粉體；

步驟2、將改性煤矸石粉體置于攪拌器中與水在50r/min速率下混合攪拌1min得到混合漿液A；

步驟3、向制得的混合漿料A中添加起泡劑得到混合漿料B后繼續(xù)混合攪拌5min，并在攪拌過程中向混合漿料B中不斷通入增壓至0.1Mpa的二氧化碳氣體，得到煤矸石基防滅火三相泡沫材料；

其中，以質量百分比計，煤矸石71.2％、水23.5％、三乙醇胺0.48％、氫氧化鈉4.32％、硬脂酸鈣0.02％、十二烷基苯磺酸鈉0.02％、松香皂0.06％和二氧化碳0.4％。

5.如權利要求1至4任一權利要求所述的改性煤矸石基防滅火三相泡沫材料的制備方法制得的改性煤矸石基防滅火三相泡沫材料用于煤礦井下防滅火的應用。