[发明专利]一种耐高温冲击地压矿井防灭火塑性凝胶的制备方法及其应用步骤

说明书

本发明公开了矿井材料应用技术领域的一种耐高温冲击地压矿井防灭火塑性凝胶的制备方法及其应用步骤，该制备方法为，S1：配制地面组分：水、水玻璃、膨润土和纯碱按一定量的体积比配制地面组分；S2：配制井下组分：取一定量凝胶增塑剂溶解在水中，充分搅拌溶解，该种耐高温冲击地压矿井防灭火塑性凝胶的制备方法及其应用步骤，该凝胶具有成本低、流动性好、凝胶时间短、保水性好、耐高温、韧性好等优点；并且应用于现场实验，效果良好，应用前景广阔，根据该塑性凝胶成胶时间、渗透性等特点，明确了合理的塑性凝胶注浆装置；针对正常回采、过断层、停采、撤架等不同情况下煤柱破碎等区域制定出与之相适用的现场应用方案。

技术领域

本发明涉及矿井材料应用技术领域，具体为一种耐高温冲击地压矿井防灭火塑性凝胶的制备方法及其应用步骤。

背景技术

矿井是形成地下煤矿生产系统的井巷、硐室、装备、地面建筑物和构筑物的总称。有时把矿山地下开拓中的斜井、竖井、平硐等也称为矿井。每一个矿井的井田范围大小、矿井生产能力和服务年限的确定，是矿井自体设计中必须解决好的关键问题之一。

而在矿井灭火安全的过程中，会使用到塑性凝胶，塑性凝胶是指高分子溶液和某些溶胶在适当条件下失去流动性、整个体系变为弹性半固体状态时所形成的稠厚物质，某些凝胶在黏流态下，可以产生塑性流动形变，在温度较高的情形下分子容易活动，受外力高分子链间发生移动，形成不可回复的形变，这样表现出来的塑性的凝胶叫塑性凝胶。

现有的传统的凝胶，其防灭火效果一般，煤矿易发火区在凝胶的防治下，对于火灾的控制效果有待提高，自燃的煤被开采出来会给矿企带来了损失，增加了不必要的危险与损失，且在缺少合理的应用步骤情况下，也降低了使用效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐高温冲击地压矿井防灭火塑性凝胶的制备方法及其应用步骤，以解决上述背景技术中提出的现有的传统的凝胶，其防灭火效果一般，煤矿易发火区在凝胶的防治下，对于火灾的控制效果有待提高，自燃的煤被开采出来会给矿企带来了损失，增加了不必要的危险与损失，且在缺少合理的应用步骤情况下，也降低了使用效果的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐高温冲击地压矿井防灭火塑性凝胶的制备方法，

S1：配制地面组分：水、水玻璃、膨润土和纯碱按一定量的体积比配制地面组分；

S2：配制井下组分：取一定量凝胶增塑剂溶解在水中，充分搅拌溶解；

S3：塑性凝胶制备过程：将地面组分与井下组分充分混合，搅拌至彭润土颗粒不再沉降，静置至体系成胶。

一种如权利要求1中所述的耐高温冲击地压矿井防灭火塑性凝胶的应用步骤，该耐高温冲击地压矿井防灭火塑性凝胶的应用步骤包括如下部分：

S1：配制地面A组分：在地面注浆站将一定量的水玻璃于注浆池中稀释，并添加一定量的膨润土和纯碱，搅拌机作用下基料混合均匀；

S2：配制井下B组分：取一定量的增塑剂溶解在水中，用高压水枪搅拌均匀；

在地面注浆池内的浆液，通过注浆管路系统输送至井下，地面A组分和井下B组分经注浆泵后混合，将混合组分输送到钻孔地点，实现大流量的注塑性凝胶；

S3：灌注膨润土浆：根据需要在采空区灌注膨润土浆液，浆液为按一定比例配制的膨润土、水、纯碱和水玻璃的混合液，灌注膨润土浆用于采空区紧急的防灭火；

S4：注塑性凝胶：塑性凝胶由膨润土、水、纯碱、水玻璃和增塑剂组成，在地面灌浆池内按比例加入膨润土、水、纯碱、水玻璃配制地上浆液，搅拌均匀后通过灌浆管路系统输送至井下，在井下用浆地点按一定比例配制凝胶增塑剂溶液，将地上浆液和地下溶液按1:1比例混合均匀可形成塑性凝胶，塑性凝胶用于停采线、切眼、采空区等大面积区域的灌浆防灭火；