專利名稱：防治煤炭自燃的多相凝膠泡沫制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多相凝膠泡沫制備方法，尤其是一種用于防治煤炭自燃的多相 ,包沫制備方法。
背景技術(shù)：
;)i^自燃是我國,開采的主要自燃災(zāi)害之一。近年來，綜采放頂煤技術(shù)得到大力的推廣和應(yīng)用，^r生產(chǎn)效率大幅提高，但這種采煤方法冒落高度大、采空 區(qū)遺留殘煤多、漏w^重，使ffr井煤炭自然發(fā)火頻繁發(fā)生。我國新疆、寧夏、內(nèi)蒙等省還存在大面積的煤田火災(zāi)，每年燒損煤量1000 1360萬噸，經(jīng)濟(jì)損^S3！ 200億元。麟自燃產(chǎn)生大量的S02、 H2S、 CO和C02氣體，嚴(yán)重污染環(huán)境；煤田火災(zāi)鵬駄面積的植被破壞，使土壤沙漠化。同時，對于麟自燃與瓦斯隱患共存的 礦井，如果麟自燃防治不至l股，很容易由麟自然發(fā)火弓胞瓦斯爆炸，導(dǎo)致特別 重大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。對于麟自燃的治理，通常采用灌漿、注氮?dú)狻姙⒆杌瘎?、溢MK和復(fù)合膠體等防滅火技術(shù)采用灌槳技術(shù)，漿^^，空區(qū)只是g地劍氐的i也方流動、不能均勻am煤體、不能向高處堆積、易形成"拉溝"現(xiàn)象；采用注氮?dú)饧夹g(shù)，因難以形j^寸閉空間，氮?dú)庖纂S漏鵬散，其滅火降溫能力也較弱；細(xì)噴灑阻化劑技術(shù)，阻化劑腐t姘下設(shè)備和危害工人身心纖，防滅火效果 也不是很理想；細(xì)注》l^和復(fù)合膠^fe術(shù)，流量小，赫高，擴(kuò)散范圍小。因此， 礦井煤炭自燃的治理是國內(nèi)外廣泛關(guān)注的一聰隹題。發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本發(fā)明的目的^M共一種具有船JC性強(qiáng)、船K性好、發(fā)泡倍數(shù)高、泡沫破滅后能將粉煤灰或黃泥固結(jié)在一起形^^似布匹的M^覆MM的防治;^自燃的多相MK泡沫制備方法。技術(shù)方案本發(fā)明防治煤炭自燃的多相凝膠泡沫制備方法a. 在粉煤灰或黃泥漿液中加入稠化劑ffl拌均勻，形皿有一定粘度的稠化泥漿；b. 在稠化泥漿中同時加入交聯(lián)劑和發(fā)泡劑，形成含多相組份的混合漿液；C.在混合漿液中引入氮?dú)猓浞?，形成多相^^泡沫。戶，一定粘度的稠化泥漿，粉煤灰與水的質(zhì)量比為1:2;黃泥與水的質(zhì)量比為 1:6;所述的稠化劑占水的質(zhì)量百分比為0.1% 0.2%;所述稠化劑由魔芋膠與/lUK 豆膠按質(zhì)量比3: 2混合而成；所述的交職'Mffi氯化鈉，氯化鈉占水的質(zhì)量百分比為0. 00013 0. 00067%;所述的發(fā)泡劑采用十二，二甲基節(jié)基氯化銨，十二^ 二甲基節(jié)基氯化銨占7jC的質(zhì)量百分比為0.2 0.4%;戶，引入氮?dú)鈄f只勘JC體積的 15 50 <咅。技術(shù)$ :本發(fā)明的多相 泡沫制備方法，是將粉煤灰或黃泥、稠化劑分散在水中，加入交ra訴n發(fā)泡劑并在氮?dú)庾饔孟挛锢頇C(jī)Ma泡形成的多相，混合體 系。多相^^泡沫的氣泡観撤高的粘性且彈性好，粉煤灰或激尼黏附在氣泡壁上，氣泡內(nèi)^^t氮?dú)?。多相i^泡沬既具有繊的'(4M，又具有泡沫的',，兼 有注泥槳、注氮?dú)狻⒆上嗯輿i、注》 、注復(fù)合膠體的優(yōu)點(diǎn)，又克服了各自的不 足，從而大大提高其防滅火效果?；旖z、M31注入氮?dú)獍l(fā)泡后形成均勻細(xì)臌包沫， ^f只量大幅度增大，絲空區(qū)大面積的鶴，可向高處堆積，對低、高處的浮煤都能鍵；^A概空區(qū)的氮?dú)釳i寸^^泡^t中，能較長時間滯留頓空區(qū)中，充 分辦氮?dú)獾闹舷⒎罍缁鸸δ?；同時，由于漿液中含有稠化劑，粘性高，泡沫體系中7Kfn粉煤灰或黃泥充滿在相互交錯的三維 繊網(wǎng)路結(jié)構(gòu)中，因此，^h泡沫體系 吸水性強(qiáng)、ifeK性好、吸熱降溫能力強(qiáng)，多相 繊泡沫能維持長時間的穩(wěn)定性，即 使最后泡沫破滅后，稠化劑和交聯(lián)劑能將固^FM (粉煤灰或黃泥等)固結(jié)在一 起形麟似布匹的月鰍am該?dān)Q層能非常嚴(yán)密地鶴和爐煤體和圭f^隙， 可持久有鄉(xiāng)也阻礙頗氧的吸附，防ihiS的氧化。該方法簡單，戶顧恪的多相 鵬 泡沫^:低，防滅火效果顯著，具有廣泛的實(shí)用性。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的多相^l^包沬制備方法在粉煤灰與水的質(zhì)量比為l:2或黃泥與水的 質(zhì)量比為1:6的漿液中加入質(zhì)量百分比為0.1% 0.2%的稠化劑，稠化劑由魔芋膠與 瓜爾，按質(zhì)量比3: 2混合而成，均勻 ，形成具有一定粘度的稠化泥漿；在具 有一定粘度的稠化泥漿中加入氯化鈉交職訴口十二織二甲基節(jié)基氯化銨發(fā)泡劑， 氯化鈉占水的質(zhì)量百分比為0. 00013 0. 00067%;十二皿二甲基節(jié)基氯化銨占水 的質(zhì)量百分比為0.2 0.4%;混合形成含多相組份的混M液；在混合漿液中引入氮?dú)?，引入氮?dú)鈶兄磺贘C術(shù)只的15 50倍，充分?jǐn)嚢?，形成多相^|$泡沬。用螺桿 泵將配制好的多相 繊泡游5微難輸送到采空區(qū)，均勻地覆誠空區(qū)浮煤和封 堵煤體裂隙，即可起到預(yù)防采空區(qū)麟自燃的作用。實(shí)施例一在1000 kg水中力口入250 kg粉煤鄉(xiāng)^^煤灰聚液，在i織液中加入2 kg由魔芋膠與/I^KM^按質(zhì)量比3: 2混合而成的稠化劑^W均勻， 3 射中左右，形，量百分比為0.2財(cái)占度的稠化泥槳；在稠化泥漿中加入0.1 kg的氯化鈉(CaCl2)和2 kg的十二烷基二甲基節(jié)基氯化銨發(fā)泡劑，形成含多相組份 的混激液；同時制氮?dú)?生氮?dú)釳M管路不斷地輸入到混合漿液中，弓l入的氮 氣總量約為23m3，并不斷的iM葉輪攪拌IIW，此時形皿泡倍數(shù)約為15倍的多 相》MK泡沫。用1. 2MP的螺ff^作動九用直徑為100mm、長度為100米的鐵管輸 送多相》1^泡沬，將其噴灑在燃燒的PtJl，多相 1^泡沬很糊 ^煤堆皿覆 蓋，煤堆的離鵬降低到正常狀態(tài)；最后多相繊泡沫破滅后，形成了具有O. 3cm 厚的鵬SMM覆蓋在鄉(xiāng)煤體上。實(shí)施例二在500 kg水中加入100 kg粉煤灰形^^煤^^液，在iM液中加入 0.5kg由魔芋膠與jl^K^^按質(zhì)量比3: 2混合而成的稠化劑微拌均勻，攪拌3分 鐘左右，形，量百分比為0.2財(cái)占度的稠化泥漿；在稠化泥漿中加入O. 04 kg 的氯化鈉(CaCl2)和1. 5 kg的十二'皿二甲基節(jié)基氯化銨發(fā)泡劑，形成含多相組份 的混激液；同時制氮?dú)鈄l^生氮?dú)馀?5咖鐵管不斷的輸入到混絲液中，弓(入 的氮?dú)饪偭考s為20m3，并不斷的 ;葉輪攪拌 拌，此時形成了發(fā)泡倍數(shù)約為30 倍的多相^l^包沫。用1.2MP的螺瓶作動九用直徑為100咖、長度為100米的 鐵管輸送多相MK泡沫，將其(#灑 燒的煤^，多相} 泡沫很側(cè) ^煤堆 包裹SM，煤堆的、^ayi斷氐到正常汰態(tài)；；S^多相 1S^包沫破滅后，形成了具 有O. 15cm厚的皿MM層g在，煤體上。
權(quán)利要求
1. 一種用于防治煤炭自燃的多相凝膠泡沫制備方法，其特征在于a.在粉煤灰或黃泥漿液中加入稠化劑并攪拌均勻，形成具有一定粘度的稠化泥漿；b.在稠化泥漿中同時加入交聯(lián)劑和發(fā)泡劑，形成含多相組份的混合漿液；c.在混合漿液中引入氮?dú)?，充分?jǐn)嚢?，形成多相凝膠泡沫。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1戶腿的防治職自燃的多相 li^包沫制備方法,期寺征在于: 戶腿一定粘度的稠化泥漿，粉皿與水的質(zhì)量比為1:2;黃泥與水的質(zhì)量比為1:6。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防治,自燃的多相凝膠泡沬制備方法，，其特征在 于戶腿的稠化劑占水的質(zhì)量百分比為0.1% 0. 2%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的防治煤炭自燃的多相 M^泡沫制備方法，，其特征在于戶;M稠化劑由魔芋膠與賄豆膠按質(zhì)量比3: 2混合而成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求i戶腿的防治i;驟自燃的多相》1^泡沫制備方法，其特征在于: 戶，的交roU采用氯化鈉，氯化鈉占水的質(zhì)量百分比為0. 00013 0. 00067%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防治煤炭自燃的多相凝膠泡沫制備方法，其特征在于所述的發(fā)泡布Mffl十二烷基二甲基節(jié)基氯化銨，十二;^基二甲基節(jié)基氯化銨占水的質(zhì)量百分比為0. 2 0. 4%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1戶，的防治，自燃的多相 泡沫制備方法，^1T征在于:戶;M引入氮?dú)鈄f只^7jC^f只的15 50倍。
全文摘要
一種用于防治煤炭自燃的多相凝膠泡沫制備方法，在粉煤灰或黃泥漿液中加入少量稠化劑形成具有一定粘度的稠化泥漿，在稠化泥漿中加入一定量的交聯(lián)劑和發(fā)泡劑并引入氮?dú)膺M(jìn)行物理機(jī)械發(fā)泡，制成含多組份介質(zhì)的多相凝膠泡沫。該多相凝膠泡沫的氣泡壁具有較高的粘性且彈性好，粉煤灰或黃泥黏附在氣泡壁上，氣泡內(nèi)包裹著氮?dú)?。?jīng)礦井注漿管道將多相凝膠泡沫輸送到采空區(qū)，均勻覆蓋采空區(qū)浮煤和封堵煤體裂隙?？沙志糜行У刈璧K煤對氧的吸附，防止煤的氧化。該方法簡單，所制備的多相凝膠泡沫成本低，防滅火效果顯著，在防滅火方面兼有注泥漿、注氮?dú)狻⒆上嗯菽?、注凝膠、注復(fù)合膠體的優(yōu)點(diǎn)，又克服了各自的不足，具廣泛的實(shí)用性。
文檔編號A62D1/00GK101265811SQ20081002541
公開日2008年9月17日 申請日期2008年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月28日
發(fā)明者王德明, 秦波濤 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)