The invention discloses a preparation method of a sealed filling material for coal mines, belonging to the technical field of preparation of sealing materials. The invention uses vinyl trimethoxy silane as raw materials by reaction, silicone resin, and then treated with coupling agent and carbon black, the introduction of thiol cobalt, catalytic resin and carbon black in combustion carbonization formation of carbon layer, enhance the flame retardancy, then sodium silicate, metakaolin and other additives such as milling, and finally mixing the reaction can be obtained by closed coal filling material, the filling material does not contain strong acidity, residual formaldehyde and other toxic substances, will not cause damage to the construction personnel and the underground environment, and the material has good mechanical properties, and flame retardant materials with excellent properties, avoid the traditional filling material reaction heat, will cause smoke, spontaneous combustion the problem that has broad prospects.
【技术实现步骤摘要】
一种煤矿用密闭填充材料的制备方法
本专利技术公开了一种煤矿用密闭填充材料的制备方法,属于密封材料制备
技术介绍
煤矿井下采掘施工过程中,高冒区煤岩空峒、各种裂缝、漏风通道、采空区容易成为井下瓦斯气体的涌出通道及聚集区域,瓦斯超限引起的瓦斯爆炸产生的有毒有害气体、高温火焰、以及高压气体形成的冲击波,不仅造成大量人员伤亡,严重还会摧毁井巷等设施。治理瓦斯超限最有效的措施是进行瓦斯抽放。瓦斯抽放的技术很多,如底板穿层钻孔瓦斯抽放技术、高位瓦斯抽放巷道抽放技术和高位钻孔瓦斯抽放技术等,但各种瓦斯抽采技术在高瓦斯及突出矿井应用后,遗留了大量的钻场,如果不对这些钻场进行充填,很容易造成瓦斯积聚同时也可能引起煤炭自燃,形成安全隐患。因此,困扰煤矿安全生产的主要安全问题之一,是密闭墙的构建和破碎煤岩体的密闭以及采空区充填等难题。煤矿用填充材料具有良好的隔气性和发泡性,广泛应用于煤矿和隧道的永久(临时)密闭,特别适用于填充高冒区煤岩空峒、各种裂隙及漏风通道,以及封堵工作面上下隅角防治漏风及采空区瓦斯气体涌出。对于井下空穴填充,上下隅角封堵,防瓦斯密闭墙的填充制作等需要,传统技术普遍存在效率低下、费工费时等问题。虽然酚醛类及聚氨酯类材料能够较好解决这些问题,但酚醛类填充材料中的固化剂为强酸性物质,在使用过程中容易给施工人员带来一定伤害,比如漏料粘到皮肤上可引起红肿、发痒,接触到眼睛严重可导致失明,另外,酚醛材料的力学性能较差容易被风化,而聚氨酯类填充材料的阻燃性较差,反应时容易聚热,在一定条件下甚至会发烟、自燃。因此,亟待开发一种具有优异力学性能和阻燃效果的煤矿用密 ...
【技术保护点】
一种煤矿用密闭填充材料的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:(1)称取3~5g乳化剂与200~300mL水混合后,再加入30~40g乙烯基三甲氧基硅烷,在30~80℃下搅拌反应50~90min,反应结束后,再加入15~20mL质量分数为10%醋酸溶液,搅拌混合后,得到乳液;(2)称取15~20g纳米炭黑与80~100mL水混合,再加入5~8g硅烷偶联剂,在60~70℃下搅拌反应60~90min后,加入0.1~0.3g引发剂、3~5mL巯基乙酸和8~12g醋酸钴,升温至85~95℃,反应2~3h后,过滤,得到滤渣;(3)称取800~1000g硅酸钠、100~150g氢氧化钠和100~150g纳米二氧化硅球磨30~40min后,再加入50~60g偏高岭土、10~15g硅灰和100~150g硅酸盐水泥,继续球磨60~90min,得到混合物;(4)按重量份数计,取40~50份混合物、60~70份乳液、8~12份滤渣、3~5份三异丙醇胺、1~3份十二烷基苯磺酸钠、0.5~0.8份过氧化二异丙苯、1~3份木质素磺酸钠、5~8份茶皂素和3~5份二乙胺基丙胺加入到烧杯中,在60~70℃下搅拌反应50~ ...
【技术特征摘要】
1.一种煤矿用密闭填充材料的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:(1)称取3~5g乳化剂与200~300mL水混合后,再加入30~40g乙烯基三甲氧基硅烷,在30~80℃下搅拌反应50~90min,反应结束后,再加入15~20mL质量分数为10%醋酸溶液,搅拌混合后,得到乳液;(2)称取15~20g纳米炭黑与80~100mL水混合,再加入5~8g硅烷偶联剂,在60~70℃下搅拌反应60~90min后,加入0.1~0.3g引发剂、3~5mL巯基乙酸和8~12g醋酸钴,升温至85~95℃,反应2~3h后,过滤,得到滤渣;(3)称取800~1000g硅酸钠、100~150g氢氧化钠和100~150g纳米二氧化硅球磨30~40min后,再加入50~60g偏高岭土、10~15g硅灰和100~150g硅酸盐水泥,继续球磨60~90min,得到混合物;(4)按重量份数计,取40~50份混合物、60~70份乳液、8~12份滤渣、3~5份三异丙醇胺、1~3份十二烷基苯磺酸钠、0.5~0.8份过氧化二异丙...
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