[发明专利]一种利用高导热纤维防治煤矿采空区自燃灾害的方法

权利要求书

1.一种利用高导热纤维防治煤矿采空区自燃灾害的方法，其特征在于：在煤矿采空区的易自燃危险区域铺设高导热纤维，在工作面回风隅角处将纤维汇集成束连接到采空区外部，纤维束在采空区外回风顺槽与循环冷却装置连接。

2.根据权利要求1所述的利用高导热纤维防治煤矿采空区自燃灾害的方法，其特征在于：所述易自燃危险区域是指采空区内遗煤氧化自热的主要区域，即采空区内漏风速率介于0.24-0.10 m/min、或氧气浓度介于5%-15%的区域。

3.根据权利要求1所述的利用高导热纤维防治煤矿采空区自燃灾害的方法，其特征在于：所述高导热纤维由纳米铜为基料，与高导热材料，以及塑性添加剂，抗氧化剂复合制成，复合成的高导热纤维直径为3-10mm；

制备的过程为：将粒径为15μm的金属铜粉末用机械研磨设备二次研磨成粒径为10-100nm的纳米铜颗粒，对其进行亲水改性，同时将高导热材料粉碎研磨成粒径100nm的颗粒，将改性纳米铜颗粒、高导热材料颗粒、塑性添加剂按质量200:100:10进行混合，然后将混合好的粉末放入模具中，在1200℃与300kg/cm²压力的条件下热压烧结成型，再加入质量3~5份的抗氧化剂加压熔融，熔融温度为200 ℃，加热至200 ℃后恒温20 min，压力为500kg/cm²。

4.根据权利要求3所述的利用高导热纤维防治煤矿采空区自燃灾害的方法，其特征在于：所述亲水改性过程是：浸泡在质量分数为6.0~7.5%的NaOH和质量分数为4.5~5.5%的K₄O₇P₂溶液中进行改性；高导热纤维中纳米铜、高导热材料、塑性添加剂、抗氧化剂的质量配比为16.0-19.0：5.0-8.0：0.3-0.8：0.1-0.2；

所述高导热材料为氮化硼、碳纤维或石墨中的一种；

所述塑性添加剂为聚丙烯腈、聚苯硫醚或沥青中的一种；

所述抗氧化剂为2，6-二叔丁基对甲酚、丁基羟基茴香醚或N-苯基-1-萘胺中的一种。

5.根据权利要求1所述的利用高导热纤维防治煤矿采空区自燃灾害的方法，其特征在于：所述的高导热纤维在采空区内部分散，在采空区外部回风隅角聚集成一束，高导热纤维的内芯外包高效隔热材料，束管外包阻燃防静电包层。

6.根据权利要求5所述的利用高导热纤维防治煤矿采空区自燃灾害的方法，其特征在于：所述高导热纤维的内芯外包高效隔热材料为珍珠岩、硅酸钠、丙烯酸异辛酯三元共聚物，该共聚物由珍珠岩、硅酸钠、丙烯酸异辛酯共聚物按质量配比为40-60:30-45:6-10制成，制备的过程为：用电子天平按比例称量珍珠岩与丙烯酸异辛酯置于1 000mL玻璃烧杯中，匀速搅拌30min后加入100mL蒸馏水，继续慢速搅拌20m in后再按比例加入硅酸钠， 慢速搅拌至混合均匀为止;称取300g 的混合物加入模具中，利用50t压力机压制成块状材料后进行微波处理，最终取出静置冷却；制成后需在800KW功率下微波辐照8-10分钟。