[发明专利]一种井下快速堵漏填充的复合喷涂材料与构架及实施方法

说明书

一种井下快速堵漏填充的复合喷涂材料与构架及实施方法，属于复合喷涂材料与密封构架及其实施方法。选择酚醛泡沫、聚氨酯泡沫和脲醛泡沫设定合理的配比，合成喷涂材料的基料，添加适当的阻燃剂，提高基料的阻燃特性，加入防静电材料，催化剂、固化剂、表面活性剂、发泡剂等材料经特定工艺过程，形成阻燃防静电的复合高分子喷涂材料。选择纤维‑凯夫拉作为原料形成密封构架，作为喷涂材料的载体，结构形变灵活，组合形成快速密封堵漏的整体。通过不同的实施例，验证了复合喷涂材料具有质量轻、成型快、密封性强、防火堵漏效果好的特点，能够有效防止井下漏风和有害气体涌出，保障工作人员的生命安全。

技术领域

本发明涉及一种复合喷涂材料与密封构架及其实施方法，特别是一种井下快速堵漏填充的复合喷涂材料与密封构架及其实施方法。

背景技术

随着煤矿采深逐渐加大，综合机械化程度提高，高产高效工作面的建设，工作面上隅角瓦斯管理风险越来越高，高效治理越来越困难，严重制约着煤矿的安全高效生产。矿井漏风会造成动力的额外消耗，使矿井、采区和工作面的有效风量(送达用风地点的风量)减少，造成瓦斯积聚、气温升高等，影响安全生产和工人身体健康。大量的漏风会使通风系统稳定性降低，风流易紊乱，调风困难，易发生瓦斯事故。会使采空区、被压碎的煤柱和封闭区内的煤炭及可燃物发生氧化自燃，易发生火灾。当地表有塌陷区时，老窑裂隙的漏风会将采空区的有害气体带入井下，使井下环境条件恶化而威胁安全生产。井下漏风控制是防止有害气体涌入生产区域和煤层自燃火灾的最主要手段之一。在高瓦斯工作面尾巷取缔后，国内外煤矿广泛采用采空区或者上隅角抽采的方法来解决瓦斯局部超限的问题，通过堵漏的技术方法来降低采空区高瓦斯风流的漏出，提高上隅角瓦斯抽采的浓度等措施。现阶段广泛应用密闭堵漏材料对漏风点进行封堵，以确保矿井的安全生产。

目前，有机固化泡沫堵漏风的主要产品有罗克休、马丽散、艾格劳尼等。主要应用范围包括各种废巷、老硐室、溜煤眼、空穴的充填，漏风通道和采空区漏风的大面积封堵等。有机固化泡沫相比无机材料具有突出的施工速度快，硬化时间短，粘结强度高，气密性好，整体抗压能力强、不易开裂，能承受岩层变化引起的压力扰动等特点。虽然这些有机泡沫材料产品众多，封堵漏风效果也较好，但是，按照化学成分主要分为三种类型：聚氨酯泡沫、酚醛泡沫和脲醛泡沫。这些材料作为单一产品使用时较为昂贵，在应用过程中负面影响较大。

发明内容

本发明的目的是要提供一种井下快速堵漏填充的复合喷涂材料与密封构架及其实施方法，解决现有材料作为单一产品使用时较为昂贵，在应用过程中负面影响较大的问题。

本发明的目的是这样实现的：本发明包括一种快速堵漏井下瓦斯的复合高分子喷涂材料、密封框架和喷涂材料的制备方法。

所述的喷涂材料为复合高分子材料，包括：苯酚、脲素和多聚甲醛作为反应单体，其质量比为：8：3：8；还包括添加剂，三种反应单体与添加剂的质量比为8：3：8：1；所述的添加剂包括：催化剂、固化剂、阻燃剂、抗静电剂、发泡剂和水；控制催化剂：固化剂：阻燃剂：抗静电剂：发泡剂：水的质量比为2:5:7:1:7:1；控制反应时间与反应温度。

所述的催化剂为：反应型胺类PT306&PT304，属于反应型胺类，气味小，能够促进泡沫尺寸的稳定性。

所述的固化剂为：莫卡(MOCA)·胺类化合物，属于一缩二乙二醇(DEG)属于聚醚多元醇；两种固化剂混合使用的质量比例取6:5，两种物质混合使用能够加快固化速度。

所述的阻燃剂组分质量为：100％的磷酸三(β-氯乙基)酯TCEP；

所述的抗静电剂为：Cacafor PU MS/T；

所述的发泡剂为：1,1,1,3,3-五氟丁烷(HFC-365MFC)与1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)，HFC-365MFC沸点较低(15.3℃)，HFC-245fa易发生闪爆，二者须混合后使用，质量比为7:3-3:7之间。