矿井火区塑性胶体充填封堵材料的试验研究.docx

1、矿井火区塑性胶体充填封堵材料的试验研究矿井火区塑性胶体充填封堵材料的试验研究矿井煤层自然发火的主要原因之一，就是由采空区或巷道等漏风造成的。为了防止煤层自燃或者为了防止有害气体扩散而影响安全生产，常常需要将易自燃区或有害气体源进行隔离。常用的隔离方法是砌密闭墙，主要是用木板等材料建立临时密闭和用砖、水泥等建立永久性密闭。但建立临时性密闭时，通常仍然存在大量漏风通道、隔离效果不理想；而永久性密闭建设周期较长、劳动强度大、成本较高。目前开发的一些可用于封堵的材料，如高水材料、高分子材料等，虽然有较好的封堵效果，但其成本较高，不能在煤矿井下广泛应用。为此，在煤层火灾胶体防灭火材料的基础上，开发了一种

2、塑性胶体（黄土）充填封堵材料。1 材料组成与配方该塑性胶体充填封堵材料是由水、黄土、引发剂、增稠悬浮剂、胶凝剂等按质量比 1 000：2 000:30:0.2:200 配制而成。在黄土与水的浆液中加入引发剂能使其具有良好的易成胶性；加入增稠悬浮剂，能够增加浆认稠度，提高泥浆的分散性，减缓其沉隆速度，防止浆液在流动过程中堵塞管路，便于远距离输送；加入一定量的胶凝剂，能够使之迅速形成有一定形状的塑性胶体。塑性胶体有一定的强度，可在井下巷道中形成一堵墙，堵塞漏风。2 材料性能实验2.1 实验过程将黄土与水混合制成泥浆，向浆液中依次加入引发剂、增稠悬浮剂，搅拌、混合均匀，然后加入胶凝剂，迅速搅拌使之混合均匀，静置2min，观察现象，检测强度。所制成的材料的在室内放置 30d，检测强度。2.2 实验结果及分析实验结果见表 1。表 1 胶凝剂的不同用量对塑性充填封堵胶体材料性能的影响序号水/ml晋城土/g引发剂/g悬浮剂/g胶凝剂/g胶凝时间/s初凝强度/MPa终凝强度/MPa12345300300300300300600600600600600999990.150.150.150.150.15153045607511073615338软较软0.100.200.270.090.120.50