[发明专利]一种高膨胀快凝无机矿用封孔材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种高膨胀快凝无机矿用封孔材料及其制备方法，按照质量份数计，包括如下组分：硅酸盐水泥100份；偶氮类膨胀剂0.5～2份；膨胀助剂0.5～2份；促凝剂1～5份；其中，所述膨胀助剂为氧化钙、氧化锌、硬脂酸锌和硬脂酸钙中的一种或两种。所得封孔材料具有膨胀倍率高、凝固时间短的特点，充分保障了煤矿井下瓦斯抽采的效率。

技术领域

本发明属于封孔材料制备技术领域，具体涉及一种高膨胀快凝无机矿用封孔材料及其制备方法。

背景技术

煤矿瓦斯安全一直影响着我国煤矿的安全生产和煤矿工业的发展。因此，必须要对煤矿瓦斯灾害采取有效的防治技术。瓦斯抽采能够有效降低煤炭开采过程中的瓦斯涌出量、预防瓦斯爆炸，瓦斯能否高效抽采关键取决于封孔技术的好坏，因而研制一种性能优良的封孔材料就显得十分重要。

传统的封孔材料有无机封孔和有机封孔材料两类。有机封孔材料价格昂贵、反应温度高；无机封孔材料膨胀倍率低、凝固时间长，严重影响了煤矿的生产效率。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种高膨胀快凝无机矿用封孔材料及其制备方法，所得封孔材料具有膨胀倍率高、凝固时间短的特点，充分保障了煤矿井下瓦斯抽采的效率。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种高膨胀快凝无机矿用封孔材料，按照质量份数计，包括如下组分：

硅酸盐水泥100份；

偶氮类膨胀剂0.5～2份；

膨胀助剂0.5～2份；

促凝剂1～5份；

其中，所述膨胀助剂为氧化钙、氧化锌、硬脂酸锌和硬脂酸钙中的一种或两种。

优选的，所述偶氮类膨胀剂为偶氮二甲酰胺；

优选的，还包括1～5份的水性聚氨酯粉末。

进一步的，所述水性聚氨酯粉末由下述质量份数的原料制备而成：

甲苯二异氰酸酯 20～60份；

聚丙二醇2000 50～100份；

乙二胺基乙磺酸钠 2～5份；

三羟甲基丙烷5～10份；

二月硅酸二丁基锡0.01～0.1份。

优选的，所述水性聚氨酯粉末制备方法为：

1)将聚丙二醇2000、乙二胺基乙磺酸钠、三羟甲基丙烷按比例混合，加热至65～80℃，然后氮气保护下加入甲苯二异氰酸酯和二月硅酸二丁基锡，搅拌反应2～3小时，固化；

2)将固化后的物质进行粉碎，得到水性聚氨酯粉末。

优选的，所述促凝剂为碳酸钠、碳酸锂和偏铝酸钠中的一种或两种。

所述的高膨胀快凝无机矿用封孔材料的制备方法，其特征在于，将所有组分搅拌混合，得到无机矿用封孔材料。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：