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一种新型 煤矿防火堵漏胶体材料

阅读：1016发布：2020-08-06

专利汇可以提供一种新型煤矿防火堵漏胶体材料专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种新型煤矿防火堵漏胶体材料，涉及防火材料领域，该材料由基料和胶凝剂组成，最大的优点是只需把复合材料加水即可成胶，无需将硅酸钠粉末和其它材料分别稀释后再混合，工艺及其简单，价格低廉。该材料可对松散煤体进行化学吸附，抑制煤氧反应过程中自由基链式反应，起到良好的阻化效果，形成的凝胶浆状具有一定的粘度，能起到堵漏作用，保水率在86.6％以上，不污染井下环境，具有明显的市场竟争优势。，下面是一种新型煤矿防火堵漏胶体材料专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种新型煤矿防火堵漏胶体材料，其特征在于，该新型煤矿防火堵漏胶体材料由基料和胶凝剂组成，其中，基料的成分为硅酸钠粉末或硅酸钾粉末和阴离子聚丙烯酰胺，胶凝剂的成分为Lewis酸、柠檬酸、硫酸镁，所有组分不用分类，直接混合加水，也可将基料和胶凝剂分开加水混合后总和在一起。
2.按照权利要求1所述的新型煤矿防火堵漏胶体材料，其特征在于：所述基料和胶凝剂的重量配比为：基料为7～15份，胶凝剂为3～7份，余量为水。
3.按照权利要求1所述的新型煤矿防火堵漏胶体材料，其特征在于：所述基料中各组分的重量配比是：硅酸钠粉末或硅酸钾粉末7～14份，阴离子聚丙烯酰胺0～1份。
4.按照权利要求1所述的新型煤矿防火堵漏胶体材料，其特征在于：所述胶凝剂中各组分的重量配比是：Lewis酸2.5～5份，柠檬酸0.5～1份，硫酸镁0～1份。
5.按照权利要求1或4所述的Lewis酸，其特征在于：所述Lewis酸是由+2价和+3价金属离子组成的。
6.按照权利要求1或4所述的柠檬酸，其特征在于：所述柠檬酸为结晶水柠檬酸，其化学式为2C6H8O7.H2O。

说明书全文

一种新型煤矿防火堵漏胶体材料

技术领域

[0001] 本发明涉及防火材料领域，更具体地说，本发明涉及一种新型煤矿防火堵漏胶体材料。

背景技术

[0002] 我国煤矿自然发火非常严重，据不完全统计，我国每年因煤矿自然发火所造成的煤炭损失高达5～6千万吨，半数以上的国有煤矿均存在火灾危险，全年发火500多次，其中煤层自然火灾占火灾总数的96.5％。国有重点煤矿仍残存火区200多处，占煤层火灾总数的44.9％，冻结煤炭总量4千多万吨，造成直接和间接经济损失50多亿元。煤层的自燃不但会产生CO、SO2等有害气体，而且时常还会引发瓦斯爆炸等重大事故，使工人的生命健康受到严重威胁，给国家造成巨大的资源损失。

[0003] 现有技术中的煤矿防火堵漏胶体材料使用水玻璃和胶凝剂制备凝胶。现有技术中的胶体材料使用高分子树脂、无机添加料等制备胶体材料。现有技术中的此种胶体材料有以下不足：

[0004] 1、凝胶在形成过程中会产生大量的氨气，可造成巷道空气质量的严重恶化，氨气与作业人员的体液或水结合后，形成具有一定腐蚀性的氨水，造成作业人员的眼睛、口腔和呼吸器官发生碱性灼伤，危害作业人员的身体健康，影响矿井的安全生产。

[0005] 2、强腐蚀性。磷酸、盐酸、小苏打等材料对人体伤害极大。

[0006] 3、工艺复杂，水玻璃需要单独稀释，然后再与其它材料水溶液混合，容易造成材料浪费，运输和存储麻烦。

[0007] 4、保水效果不佳，采用氢氧化钙等无机盐材料，容易形成大量沉淀物，胶体干瘪较快。

[0008] 5、成本较高。单一的高分子树脂材料成本近万元，推广困难。

发明内容

[0009] 本发明所要解决的问题是提供一种无毒无味、高保水率且工艺简单的新型煤矿防火堵漏胶体材料。

[0010] 为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种煤矿防火堵漏胶体材料，主要含有基料和胶凝剂，其特征在于：基料为硅酸钠粉末或硅酸钾粉末和阴离子聚丙烯酰胺的混合物，胶凝剂采用Lewis酸(+2价和+3价金属离子组成)，柠檬酸(citric acid，2C6H8O7.H2O)，硫酸镁(magnesium sulphate，MgSO4)混合而成。

[0011] 基料和胶凝剂的重量配比为：基料为7～15份，胶凝剂为3～7份，余量为水。其特征是基料中各组分的重量是：硅酸钠粉末或硅酸钾粉末7～14份，阴离子聚丙烯酰胺0～1份。其特征是胶凝剂中各组分的重量是：+2价和+3价金属离子组成的Lewis酸2.5～5份，柠檬酸0.5～1份，硫酸镁0～1份。

[0012] 优选的，所述基料和胶凝剂的重量配比为：基料为7～15份，胶凝剂为3～7份，余量为水。

[0013] 优选的，所述基料中各组分的重量配比是：硅酸钠粉末或硅酸钾粉末7～14份，阴离子聚丙烯酰胺0～1份。

[0014] 优选的，所述胶凝剂中各组分的重量配比是：Lewis酸2.5～5份，柠檬酸0.5～1份，硫酸镁0～1份。

[0015] 优选的，所述Lewis酸是由+2价和+3价金属离子组成的。

[0016] 优选的，所述柠檬酸为结晶水柠檬酸，其化学式为2C6H8O7.H2O。

[0017] 有益效果：本发明的煤矿中防止煤炭自燃的新型煤矿防火堵漏胶体材料，比现有技术的凝胶阻化剂有如下明显的优越性：

[0018] 1.工艺简单，无需将基料和胶凝剂分别稀释再混合，降低施工强度和材料浪费；

[0019] 2.形成的胶体材料既可以呈浆状，具有良好的流动性，又能成块状，封堵快捷；

[0020] 3.对松散煤体进行化学吸附，抑制煤氧反应过程中自由基链式反应，起到良好的阻化效果；

[0021] 4.其保水率在86.6％以上，固水时间长；

[0022] 5.成胶时间10s～30min，可控范围广；

[0023] 6.无毒、无味，不污染井下环境；

[0024] 7.价格远低于高分子材料，具有明显的市场优势。

具体实施方式

[0025] 实施例1：

[0026] 一种新型煤矿防火堵漏胶体材料，其特征在于，该新型煤矿防火堵漏胶体材料由基料和胶凝剂组成，基料为硅酸钠粉末，胶凝剂采用+2价和+3价金属离子组成的Lewis酸、柠檬酸、硫酸镁，将所有组分混合后加水。

[0027] 基料和胶凝剂的重量配比为：基料为14份，胶凝剂为5份，余量为水。

[0028] 基料中各组分的重量是：硅酸钠粉末14份。

[0029] 胶凝剂中各组份的重量是：Lewis酸4份、柠檬酸1份。

[0030] 实施例2：

[0031] 一种新型煤矿防火堵漏胶体材料，其特征在于，该新型煤矿防火堵漏胶体材料由基料和胶凝剂组成，基料为硅酸钾粉末，胶凝剂采用+2价和+3价金属离子组成的Lewis酸、柠檬酸，将所有组分混合后加水。

[0032] 基料和胶凝剂的重量配比为：基料为13份，胶凝剂为4份，余量为水。

[0033] 基料中各组分的重量是：硅酸钾粉末12份，阴离子聚丙烯酰胺1份。

[0034] 胶凝剂中各组份的重量是：Lewis酸2份、柠檬酸1份、硫酸镁1份。

[0035] 实施例3：

[0036] 一种新型煤矿防火堵漏胶体材料，其特征在于，该新型煤矿防火堵漏胶体材料由基料和胶凝剂组成，基料为硅酸钠粉末，胶凝剂采用+2价和+3价金属离子组成的Lewis酸、柠檬酸，将所有组分混合后加水。

[0037] 基料和胶凝剂的重量配比为：基料为12份，胶凝剂为3份，余量为水。

[0038] 基料中各组分的重量是：硅酸钠粉末12份。

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