一種煤礦用防滅火用凝膠的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種煤礦用防滅火用凝膠，具體技術(shù)方案為，一種煤礦用防滅火用凝膠，其特征在于，所述凝膠由基料、促凝劑、注漿材料以及適量的水配制而成，所述注漿材料由水泥、粉煤灰組成，二者的質(zhì)量比為（3～4）：7，混合液中水泥和粉煤灰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10~15%，所述水玻璃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10～20%，所述鋁酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1～10%。本發(fā)明一種礦用防滅火用凝膠由于凝膠工藝簡(jiǎn)單，便于操作，且價(jià)格低廉，凝膠材料就地可購(gòu)買(mǎi)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種煤礦用防滅火用凝膠
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于消防安全領(lǐng)域，特別是涉及一種煤礦用防滅火用凝膠。
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭自然發(fā)火是煤礦的自然災(zāi)害之一，它既是礦井防滅火的重點(diǎn)，也是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究火災(zāi)的重要方向。研究表明，煤炭自燃是煤與02相互作用的結(jié)果，煤的自燃傾向性及自然發(fā)火期與活化能關(guān)系的理論分析化學(xué)反應(yīng)能夠進(jìn)行所需的最小能量稱(chēng)之為活化能，煤的氧化反應(yīng)能夠進(jìn)行所需的最低能量就是煤的活化能化能的大小決定了煤與02反應(yīng)的難易程度。活化能越大煤的氧化燃燒反應(yīng)就越不易進(jìn)行，煤就越不易自燃，自燃傾向性就越小，反之活化能越小煤的氧化燃燒反應(yīng)就越易進(jìn)行，煤就越易自燃，自燃傾向性就越大。所以從這里可以看出活化能與煤的自燃傾向性二者之間可以通過(guò)活化能作為煤的自燃傾向性鑒定指標(biāo)而聯(lián)系起來(lái)，即活化能可以作為煤的自燃傾向性鑒定的I個(gè)指標(biāo)。煤體自燃是煤長(zhǎng)期氧化聚熱的結(jié)果，由于煤的導(dǎo)熱性差，儲(chǔ)存的熱能不易釋放出去，因此要徹底撲滅火災(zāi)是很困難的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種煤礦用防滅火用凝膠。
[0004]本發(fā)明的具體技術(shù)方案為:
一種礦用防滅火用 凝膠，其特征在于，所述凝膠由基料、促凝劑、注漿材料以及適量的水配制而成，所述注漿材料由水泥、粉煤灰組成，二者的質(zhì)量比為(3~4):7，混合液中水泥和粉煤灰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-15%，所述水玻璃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10~20%，所述鋁酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為I~10%O
[0005]進(jìn)一步地，所述注漿材料中水泥和粉煤灰的質(zhì)量比為(3~4):7。
[0006]本發(fā)明所取得技術(shù)效果為:
本發(fā)明一種礦用防滅火用凝膠由于凝膠配制工藝簡(jiǎn)單，且價(jià)格低廉，不僅可以用于防治采煤工作面采空區(qū)的浮煤自燃和掘進(jìn)工作面的頂煤自燃，而且還可以有效防治老空區(qū)已有的大面積火區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0007]目前可供選擇的基料很多，但應(yīng)用最廣泛的基料為水玻璃，而且貨源多、質(zhì)量穩(wěn)定。用于形成凝膠的促凝劑有氯化銨、碳酸氫銨、硫酸銨等銨類(lèi)，還有硫酸鋁、鋁酸鈉等鹽類(lèi)。由于銨類(lèi)在凝膠施工過(guò)程中會(huì)有氨氣(ΝΗ3)的析出，影響施工人員的身體健康。為了更好地發(fā)揮凝膠的防滅火效果以及保障施工人員的身體健康，新版《煤礦安全規(guī)程》專(zhuān)門(mén)規(guī)定，選擇凝膠和促凝劑材料不得污染井下空氣和危害人體健康，壓注凝膠必須充滿(mǎn)全部空間。因此促凝劑一般不用銨類(lèi)，而采用鹽類(lèi)。
[0008]本方案中基料選擇為水玻璃，促凝劑選擇為鋁酸鈉。一般水玻璃的濃度為15%左右，鋁酸鈉的濃度控制在為5%。
[0009]注漿材料由水泥、粉煤灰組成，二者比例為4:7^3:7，混合后用水稀釋為10-15%水溶液注入煤體。其作用主要是隔絕小窯火區(qū)，充填碹體與煤體空隙。
[0010]配膠工藝
注漿設(shè)備有TBW — 50/15泥漿泵、液槽用I噸礦車(chē)及膠管等，如果注水泥粉煤灰凝膠則需3臺(tái)泥漿泵、3個(gè)礦車(chē)組成。用3臺(tái)泥漿泵將按比例配好的基料、促凝劑液、水泥粉煤灰漿按比例自動(dòng)吸入混合，同時(shí)壓入注膠鉆孔，流入火源點(diǎn)后反應(yīng)形成凝膠。
[0011]效果考察為檢查堵漏降溫及滅火效果，在副井第一躲避硐室和第三躲避硐室設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，對(duì)火區(qū)附近氣體進(jìn)行取樣分析，監(jiān)測(cè)火區(qū)附近CO氣體濃度和氣體溫度。經(jīng)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)CO氣體濃度和溫度在注膠期間隨著時(shí)間的推移呈逐步下降趨勢(shì)，直至CO氣體完全消失氣體溫度恢復(fù)正常。截止目前從觀測(cè)孔內(nèi)一直未能檢測(cè)出CO氣體。從CO氣體濃度和溫度在注膠前后的變化情況可以看出:膠體在預(yù)定位置已形成了一層膠，堵塞了漏風(fēng)通道，降低了煤溫，阻止了 煤體的自燃氧化，達(dá)到了預(yù)期的滅火效果，從而保證了礦井的安全生產(chǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種煤礦用防滅火用凝膠，其特征在于，所述凝膠由基料、促凝劑、注漿材料以及適量的水配制而成，所述注漿材料由水泥、粉煤灰組成，二者的質(zhì)量比為(3~4):7，混合液中水泥和粉煤灰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-15%，所述水玻璃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10~20%，所述鋁酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為I~10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦用防滅火用凝膠，其特征在于，所述注漿材料中水泥和粉煤灰的質(zhì)量比為 (3~4):7。
【文檔編號(hào)】E21F5/00GK103977517SQ201410192114
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】董福明 申請(qǐng)人:董福明