煤田灭火注浆用发泡充填加固密闭材料及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种煤田灭火注浆用发泡充填加固密闭材料及其应用，属于煤田灭火用注浆材料领域。其技术方案包括30

【技术实现步骤摘要】
煤田灭火注浆用发泡充填加固密闭材料及其应用


[0001]本专利技术属于煤田灭火用注浆材料领域，尤其涉及一种煤田灭火注浆用发泡充填加固密闭材料及其应用。

技术介绍

[0002]我国北方地区尤其是新疆地区有100多处煤田火区昼夜燃烧，每年大约吞噬掉1300万吨原煤。大量原煤的燃烧不仅浪费珍贵的自然资源，同时还造成了环境污染及环境地质问题。国家和各煤炭企业每年都投入大量资金用以扑灭煤田火灾，但由于资金投入、地区环境和施工方法的差异，灭火效果也各不相同。因此，有效的灭火材料是煤田灭火的关键所在。
[0003]目前国内较成熟且经过实践验证的灭火方法主要是剥离打钻注水注浆法。注浆材料主要黄泥浆，混合充填加固密封通过注浆设备灌注到火区，达到固化封堵灭火的目的。
[0004]充填加固密封材料在煤田灭火中已得到普遍应用,但目前国内同类产品生产厂家良莠不齐，黄泥浆与煤田灭火注浆用发泡充填加固密闭添加材料混合注浆后普遍存在：膨胀系数小(20％左右)；流动性差，易沉淀堆积，黄土颗粒不能随浆体蔓延到所有位置和缝隙；灭火和封堵距离小，灭火封堵辐射半径只有2-3米；成胶后终凝(形成胶状固体)时间短(半个小时左右)胶体含主材料黄土颗粒少，阻然效果差，复燃风险大；由于膨胀系数小，流动性差辐射半径小，复燃风险大等缺点，从而导致打钻数量多，灭火成本高，工作效率低。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足之处，本专利技术所要解决的技术问题是克服现有充填加固密封材料在煤田灭火中存在的膨胀系数小、流动性差、灭火和封堵距离小、复燃风险大、成本高、效率低的缺陷，提出一种具有膨胀系数大、流动性好、灭火和封堵距离大、复燃风险小、成本低、效率高的煤田灭火注浆用发泡充填加固密闭材料及其应用。
[0006]为解决所述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]本专利技术一方面提供一种煤田灭火注浆用发泡充填加固密闭材料，包括：30-35份水泥，10-15份石膏，15-20份氧化铝，15-20份粉煤灰，15-20份生石灰粉，3-5份发泡剂，1-2份泡沫稳定剂，1-2份胶凝剂，2-3份缓凝剂，1-2份膨胀型阻燃剂，1-2份抗静电剂。
[0008]优选的，所述发泡剂为α-烯基磺酸钠，所述泡沫稳定剂为次氮基三乙酸，所述缓凝剂为木质磺酸盐。
[0009]优选的，由以下方法制备得到：通过粉碎搅拌设备将所述水泥、石膏、氧化铝、粉煤灰、生石灰、发泡剂、泡沫稳定剂、胶凝剂、缓凝剂、膨胀型阻燃剂、抗静电剂、粉碎混合搅拌均匀，形成粉状固体，得到所述煤田灭火注浆用发泡充填加固密闭材料。
[0010]本专利技术另一方面提供以上任一技术方案所述的煤田灭火注浆用发泡充填加固密闭材料在煤田灭火中的应用。
[0011]优选的，所述煤田灭火注浆用发泡充填加固密闭材料的添加量为1-2
‰
。
[0012]优选的，包括以下步骤：向现场施工用黄泥浆中添加1-2
‰
所述煤田灭火注浆用发泡充填加固密闭材料，用注浆设备通过混合、加压、灌注工艺，使浆体迅速流动漫延渗透至火区煤层空洞和岩石的缝隙，材料即时发泡、膨胀，形成胶体后固化，密闭火源和空气，实现灭火。
[0013]优选的，所述黄泥浆中黄土与水的重量比为1:3-7。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0015]本专利技术提供一种煤田灭火注浆用发泡充填加固密闭材料，具有膨胀系数大、流动性好、灭火和封堵距离大、复燃风险小、成本低、效率高的特点；本专利技术还提供一种煤田灭火注浆用发泡充填加固密闭材料在煤田灭火中的应用，使煤田灭火效率提高三倍以上，灭火成本降低60％。
附图说明
[0016]图1为本专利技术注浆设备结构示意图；
[0017]以上各图中：1、制浆站；2、混合加压输送泵；3、发泡充填加固密闭材料定量给料装置；4、输送管道；5、护管装置。
具体实施方式
[0018]下面将结合附图对本专利技术具体实施例中的技术方案进行详细、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术总的技术方案的部分具体实施方式，而非全部的实施方式。基于本专利技术的总的构思，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都落于本专利技术保护的范围。
[0019]本专利技术一方面提供一种煤田灭火注浆用发泡充填加固密闭材料，包括：30-35份水泥，10-15份石膏，15-20份氧化铝，15-20份粉煤灰，15-20份生石灰粉，3-5份发泡剂，1-2份泡沫稳定剂，1-2份胶凝剂，2-3份缓凝剂，1-2份膨胀型阻燃剂，1-2份抗静电剂。该实施例具体限定了各组分的用量，可以理解的是，水泥的用量还可以为31、32、33、34份及其范围内的任意点值，石膏的用量还可以为11、12、13、14份及其范围内的任意点值，氧化铝的用量还可以为16、17、18、19份及其范围内的任意点值，粉煤灰的用量还可以为16、17、18、19份及其范围内的任意点值，生石灰粉的用量还可以为16、17、18、19份及其范围内的任意点值，发泡剂的用量还可以为4份及其范围内的任意点值，泡沫稳定剂的用量还可以为1.5份及其范围内的任意点值，胶凝剂的用量还可以为1.5份及其范围内的任意点值，缓凝剂的用量还可以为2.5份及其范围内的任意点值，膨胀型阻燃剂的用量还可以为1.5份及其范围内的任意点值，抗静电剂的用量还可以为1.5份及其范围内的任意点值。
[0020]上述各组分中，发泡剂及泡沫稳定剂的加入，使注浆材料膨胀系数增大到10至20倍，大大提高了工作效率和灭火成本；通过水泥，石膏，氧化铝，粉煤灰、生石灰粉、胶凝剂与黄泥浆混合后，增加浆体的粘稠度成胶性和黄土颗粒的悬浮度及浆体固化后的抗剪抗压强度；加入缓凝剂使初凝时间加大到20-30分钟，终凝时间延长到10-12小时，增加材料的流动性，使注浆辐射半径可增大到5-10米，大大节约了灭火成本；加入膨胀型阻燃剂，抗静电剂，增加阻燃性能，防止灭火时火焰蔓延和灭火后雷击等复燃的可能性；将上述组分用于煤田灭火中，使煤田灭火效率提高三倍以上，灭火成本降低60％。
[0021]在一优选实施例中，所述发泡剂为α-烯基磺酸钠，所述泡沫稳定剂为次氮基三乙酸，所述缓凝剂为木质磺酸盐。本实施例具体限定了发泡剂、泡沫稳定剂、缓凝剂的种类，可以理解的是，上述发泡剂、泡沫稳定剂、缓凝剂还可以是本领域技术人员在本领域结合本领域公知常识合理选择的其它物质。
[0022]在一优选实施例中，由以下方法制备得到：通过粉碎搅拌设备将所述水泥、石膏、氧化铝、粉煤灰、生石灰、发泡剂、泡沫稳定剂、胶凝剂、缓凝剂、膨胀型阻燃剂、抗静电剂、粉碎混合搅拌均匀，形成粉状固体，得到所述煤田灭火注浆用发泡充填加固密闭材料。该煤田灭火注浆用发泡充填加固密闭材料制备方法简单，有利于节约成本。
[0023]本专利技术另一方面提供以上任一实施例所述的煤田灭火注浆用发泡充填加固密闭材料在煤田灭火中的应用。本专利技术技术方案通过对组分的改进得到煤田灭火注浆用发泡充填加固密闭材料，将其用于煤田灭火使煤田灭火效率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤田灭火注浆用发泡充填加固密闭材料，其特征在于，包括：30-35份水泥，10-15份石膏，15-20份氧化铝，15-20份粉煤灰，15-20份生石灰粉，3-5份发泡剂，1-2份泡沫稳定剂，1-2份胶凝剂，2-3份缓凝剂，1-2份膨胀型阻燃剂，1-2份抗静电剂。2.根据权利要求1所述的煤田灭火注浆用发泡充填加固密闭材料，其特征在于，所述发泡剂为α-烯基磺酸钠，所述泡沫稳定剂为次氮基三乙酸，所述缓凝剂为木质磺酸盐。3.根据权利要求1或2所述的煤田灭火注浆用发泡充填加固密闭材料，其特征在于，由以下方法制备得到：通过粉碎搅拌设备将所述水泥、石膏、氧化铝、粉煤灰、生石灰、发泡剂、泡沫稳定剂、胶凝剂、缓凝剂、膨胀型阻燃剂、抗静电剂、粉碎混合搅拌均匀，形成粉状固...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建军，
申请(专利权)人：赵建军，
类型：发明
国别省市：