煤层火灾粉煤灰复合胶体防灭火材料
专利汇可以提供煤层火灾粉煤灰复合胶体防灭火材料专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 煤 矿井下使用的 煤层 火灾 粉煤灰 复合胶体防灭火材料。它由粉煤灰、 水 溶性线性高分子材料按40－60∶1的比例混合均匀而成。将其向较高浓度黄土泥浆或粉煤灰 浆液 按比例加入后，输送到 指定 地点后成胶，具有堵漏、隔 氧 、降温与阻化作用，在较大的外 力 作用下发生屈服而不会裂开，并可在逆向力的作用下恢复。本产品可在矿井下湿度非常高的情况下存放。，下面是煤层火灾粉煤灰复合胶体防灭火材料专利的具体信息内容。
1、一种煤层火灾粉煤灰复合胶体防灭火材料，其特征是，它是由粉煤灰和 水溶性线性高分子材料按比例混合而成的粉状物，其两种成分的重量比为：粉煤 灰∶水溶性线性高分子材料＝40-60∶1。
2、根据权利要求1所述一种煤层火灾粉煤灰复合胶体防灭火材料，其特征 是所述的水溶性线性高分子材料为含大量侧链的支链高分子材料或直链高分子 材料。
3、根据权利要求1所述的一种煤层火灾粉煤灰复合胶体防灭火材料，其特 征是所述粉煤灰的PH值为4-9，颗粒度≤50μm的灰分占粉煤灰80％以上。
4、一种权利要求1所述的一种煤层火灾粉煤灰复合胶体防灭火材料的制备 方法，其特征是将粉煤灰和水溶性线性高分子材料投入搅拌釜中搅拌均匀即得成 品。
技术领域
本发明属于煤矿井下防灭火材料，特别涉及一种以粉煤灰为主要成分的复合 胶体防灭火材料。
背景技术
矿井火灾是制约综放无煤柱开采高产高效和安全生产的关键问题之一。综合 机械化放顶煤采煤工作面发生自燃火灾后，如果处理不及时，很可能造成火灾漫 延而迫使工作面停产或封闭，造成设备毁坏和煤炭资源损失，甚至人员伤亡。
胶体防灭火技术是近年发展起来的一种新型煤矿防灭火技术。防灭火胶体材 料目前主要有硅酸凝胶、高分子胶体和复合胶体三大类。硅酸凝胶成胶时间易于 控制，但添加材料用量较大，约占胶体总重量的13％，且成本高。高分子胶体材 料用量少，通常在5‰以下，但成本也比较高，且防火有效寿命较短，复合胶体 由固水浆液与少量胶凝剂混合制成，其成本较低，灭火效率高，灭火过程也较安 全。但所用胶凝剂在矿井下湿度较高的环境中易吸收水汽而变质，且在与浆液混 合过程中易团聚，复合胶体制备工艺也复杂。
发明内容
本发明的目的是克服已有技术的上述缺点，提供一种以粉煤灰为主要原料的 煤层火灾复合胶体防灭火材料，具有抗潮性好，适应矿井下潮湿环境能长期保存， 所形成的复合胶体具有堵漏、隔氧、降温与阻化作用，且成本低。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种煤层火灾粉煤灰复合胶体防灭火材 料，其特征是，它是由粉煤灰和水溶性线性高分子材料按比例混合而成的粉状物， 其两种成分的重量比为：粉煤灰∶水溶性线性高分子材料＝40-60∶1。
所述的水溶性线性高分子材料为含大量侧链的支链高分子材料或直链高分 子材料。
所述粉煤灰的PH值为4-9，颗粒度≤50μm的灰分占粉煤灰80％以上。
所述的一种煤层火灾粉煤灰复合胶体防灭火材料的制备方法，其特征是将粉 煤灰和水溶性线性高分子材料投入搅拌釜中搅拌均匀即得成品。
使用本发明材料用于井下防灭火胶体的制备方法是：将本发明的粉煤灰复合 胶体防火材料与较高浓度的黄土泥浆或粉煤灰浆液等固水混合物按比例混合即 生成优质的复合胶体。
本发明与目前的复合胶体灭火材料相比有以下优点：
1、本发明所制备的胶体为塑性凝胶，较大的外力作用下发生屈服而不会裂 开，并可在逆向力的作用下恢复。背景技术的凝胶刚性较强，外力作用下会破碎 并不能物理地恢复。
2、本发明的抗潮性好，可在煤矿井下湿度非常高的情况下长期存放和使用， 而背景技术材料需要在干燥环境中保存，湿度高时易发生团聚和变质。
3、与将液混合制备复合胶体过程不易团聚，使复合胶体制备工艺性改善。
附图说明
图1是实施例1中7715轻放工作面外围系统示意图；
图2是放大的添加泵安装示意图；
图3是实施例2中8516轻放工作面系统及井下移动注胶泵与粉煤灰稠化胶 体配套示意图。
具体实施方式
下面结合实施例进一步阐述本发明的效果。
为了处理局部火区、高温区和隐患点，采用了管网粉煤灰稠化胶体和井下移 动注胶泵添加本发明复合胶体材料配套使用的注胶工艺，因为这些地点井下空间 较小，胶体用量少，为防止渗漏，要求成胶状态高，将本发明的复合胶体材料运 送至井下，通过ZM5/18D型注胶泵添加到粉煤灰浆液的注浆管网中去，制成粉煤 灰胶浆，本复合胶体材料添加浓度为6‰-2％，粉煤灰浆液浓度为40％左右，稠 化胶体添加浓度为1％左右。
实施例1：
复合胶体材料成份：
粉煤灰∶水溶性线性高分子材料＝40∶1。
将上述比例的材料加入搅拌釜中搅拌混合均匀。
姚桥煤矿7715轻放面走向长度1320米，倾斜长度187米，倾角3-8度， 煤层厚度5.6米，2003年9月2日开始回采，2004年12月8日回采完毕，12 月26日两道封闭，工作面封闭一周以后，发现两道密闭墙内CO气体达200ppm， 且仍在上升。
2005年2月采用胶体制备机与灌浆管网相结合的大流量注胶系统如图1和 图2所示，在井下按1％配比添加本实施例复合材料4吨，压注粉煤灰约400m3， 墙内CO气体逐渐消失，充填堵漏风效果很好。
实施例2：
复合胶体材料成份：
粉煤灰∶水溶性线性高分子材料＝40∶1。
8516轻放工作面位于东三采区，上部为8514采空区，走向470米，倾斜长 度为124米，煤层厚度为3.7米，倾角3°，工作面安装完成准备回采时，由于 8516材料道沿空送巷，煤柱裂隙漏风，造成8514收作线煤炭自燃，2005年2 月8514溜子道密闭墙内CO浓度高达2600ppm，沿8516材料道向8514溜子道打 钻孔压注粉煤灰浆液效果不佳(墙内仍有600——800ppm的CO气体)，采空区向 8516材料道渗水严重，8516工作面无法生产。
2005年3月上旬，在8516材料道口安设胶体添加泵，采用灌浆管网粉煤灰 稠化胶体和图3所示井下移动注胶泵配套使用的工艺，在井下按6‰配比添加本 实施例复合材料3吨，通过8514溜子道密闭墙和8516材料道钻孔向8514采空 区压注粉煤灰500m3，8514溜子道墙内CO完全消失，8516工作面现正在安全回 采。
通过上述2个实施例可见，粉煤灰复合胶体防灭火材料及设备在上海大屯能 源股份有限公司井下防灭火工作中的应用是成功的，该技术解决了高浓度粉煤灰 浆液的输送及注入煤体后浆液的胶凝问题，提高了灌浆效率，有效地封堵了煤体 周围的裂隙，防止了井下浮煤自燃。
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