【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿井火灾防治，具体涉及一种提高井下充填灌浆材料灭火效率的方法。
技术介绍
1、灌浆防灭火技术就是利用注浆泵将不燃性固体材料与水制成的浆液运输到指定发火区域，浆液包覆松散煤体，达到除热降温、隔绝氧气的作用。煤矿防灭火材料中最早使用的粉煤灰、黄泥浆等材料就属于这一范畴，但是这种防灭火技术有如下缺点：（1）浆液在采空区易形成“拉沟”现象，不能向高处堆积，不适用于高位发火区域；（2）由于传统灌浆材料水分蒸发后，材料干结开裂、在煤体表面会形成新的漏风通道；（3）水分的蒸发会与煤体表面相互作用释放一定的润湿热，加速煤的氧化自燃并带来水煤气爆炸的危险。为了改进防灭火效果，三相泡沫防灭火技术应运而生。
2、三相泡沫是集固（粉煤灰或黄泥）、液（水）和气（压风）三相材料于一体的防灭火新型介质，泡沫注入采空区后，泥浆因注入压风体积大幅快速增加，并在采空区中可向高处堆积，对低、高处的浮煤都能覆盖，可在较长时间内保持泡沫的稳定性。它充分利用粉煤灰或黄泥的覆盖性、氮气的窒息性和水的吸热降温性进行防灭火，大大提高了防灭火效率。但是三相泡沫采用的发泡方式为物理机械发泡，不仅需要配备专门的发泡器、压风装置等设备，而且借助现场压风，压力不稳定导致发泡不稳定，灭火效率不佳。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种提高井下充填灌浆材料灭火效率的方法，无需复杂的泡沫制备系统，也无需引入氮气或压风，简单高效。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种提高井下充填灌浆材
3、（1）按所需水灰比将水和制浆原料混合配制成浆液；
4、（2）在浆液中先加入化学发泡剂a组分，充分混合后再加入化学发泡剂b组分，所述化学发泡剂a组分为粉料，a组分中含有碳酸盐，所述化学发泡剂b组分为液料，b组分中含有酸，化学发泡剂a组分和化学发泡剂b组分混合后释放出惰性气体二氧化碳，生成泥浆胶体泡沫，通过灌浆管路注入煤矿井下采空区进行灭火和防火；其中化学发泡剂a组分和化学发泡剂b组分的添加量占浆液重量的5%-18%。
5、优选的，所述制浆原料为粉煤灰、黄泥或白泥。
6、优选的，所述碳酸盐选自轻质碳酸钙、重质碳酸钙、碳酸镁、表面改性的活性钙中的一种或多种。
7、优选的，所述酸选自柠檬酸、草酸、酒石酸中的一种或多种。
8、进一步地，所述化学发泡剂a组分中还包含增稠剂，所述增稠剂的量占a料总量的10-20%。
9、优选的，所述增稠剂选自羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮、瓜尔胶、黄原胶、甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的一种或多种。
10、进一步地，所述化学发泡剂b组分中还包含稳泡剂，所述稳泡剂的量占b料总量的3-7%。
11、优选的，所述稳泡剂选自分子量200-6000的聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、咪唑啉、脂肪酸二乙醇酰胺中的一种或多种。
12、优选的，步骤（1）中所述水灰比为1.5-2.5。
13、优选的，步骤（2）中所述化学发泡剂a组分和化学发泡剂b组分的质量比为1:3-5。
14、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
15、1. 本专利技术采用化学发泡方式，依靠材料本身发生化学反应产生的二氧化碳来提供气源，有效解决了传统三相泡沫在长距离高位钻孔中依靠物理压风发泡能力不足的问题，也有效避免了物理压风发泡情况下，持续采空区供氧的问题；
16、2. 本专利技术采用化学自发泡无需使用专用发泡器、压风装置等设备，亦无需改变煤矿现有的灌浆系统，配套设备轻便灵活，不受应用地点场地的限制，施工工艺简单；
17、3. 本专利技术制成的浆液能以泡沫为载体在采空区内扩散、堆积、覆盖，能将更多的水和泥浆带入防治空间的高、中、低位，而黄泥、粉煤灰等也能起到骨架支撑的作用，使溶液增稠，更能增加泡沫的稳泡效果和保水效果，最终实现高位遗煤的治理，避免了浆液的浪费和对工作面生产的影响；
18、4. 本专利技术化学发泡剂产生的泡沫堆积性好，泡沫稳定性高，48小时后泡沫保持率仍在50%以上；保水率高，泡沫剩余50%时保水率仍在50%以上。
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1.一种提高井下充填灌浆材料灭火效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种提高井下充填灌浆材料灭火效率的方法，其特征在于，所述制浆原料选自粉煤灰、黄泥或白泥。
3.根据权利要求1或2所述的一种提高井下充填灌浆材料灭火效率的方法，其特征在于，所述碳酸盐选自轻质碳酸钙、重质碳酸钙、碳酸镁、表面改性的活性钙中的一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的一种提高井下充填灌浆材料灭火效率的方法，其特征在于，所述酸选自柠檬酸、草酸、酒石酸中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的一种提高井下充填灌浆材料灭火效率的方法，其特征在于，所述化学发泡剂A组分中还包含增稠剂，所述增稠剂的量占A组分总量的10-20%。
6.根据权利要求5所述的一种提高井下充填灌浆材料灭火效率的方法，其特征在于，所述增稠剂选自羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮、瓜尔胶、黄原胶、甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的一种或多种。
7.根据权利要求1或2所述的一种提高井下充填灌浆材料灭火效率的方法，其特征在于，所述化
8.根据权利要求7所述的一种提高井下充填灌浆材料灭火效率的方法，其特征在于，所述稳泡剂选自分子量200-6000的聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、咪唑啉、脂肪酸二乙醇酰胺中的一种或多种。
9.根据权利要求1或2所述的一种提高井下充填灌浆材料灭火效率的方法，其特征在于，步骤（1）中所述水灰比为1.5-2.5。
10.根据权利要求1或2所述的一种提高井下充填灌浆材料灭火效率的方法，其特征在于，步骤（2）中所述化学发泡剂A组分和化学发泡剂B组分的质量比为1:3-5。
...【技术特征摘要】
1.一种提高井下充填灌浆材料灭火效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种提高井下充填灌浆材料灭火效率的方法，其特征在于，所述制浆原料选自粉煤灰、黄泥或白泥。
3.根据权利要求1或2所述的一种提高井下充填灌浆材料灭火效率的方法，其特征在于，所述碳酸盐选自轻质碳酸钙、重质碳酸钙、碳酸镁、表面改性的活性钙中的一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的一种提高井下充填灌浆材料灭火效率的方法，其特征在于，所述酸选自柠檬酸、草酸、酒石酸中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的一种提高井下充填灌浆材料灭火效率的方法，其特征在于，所述化学发泡剂a组分中还包含增稠剂，所述增稠剂的量占a组分总量的10-20%。
6.根据权利要求5所述的一种提高井下充填灌浆材料灭火效率的方法，其特征在于，所述增稠剂选...
【专利技术属性】
技术研发人员：任万兴，王士华，王爽，
申请(专利权)人：徐州吉安矿业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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