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黄原胶和氧化镁改性黏土-水泥基新型喷涂堵漏风材料的制备及特征

2021-07-15胡相明梁运涛王兆喜刘金举白光星赵艳云吴明跃

煤炭学报 2021年6期

张 昊,胡相明,2,王 伟,梁运涛,王兆喜,刘金举,白光星,赵艳云,吴明跃

(1.山东科技大学 安全与环境工程学院,山东 青岛 266590; 2.山东科技大学 矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地,山东 青岛 266590; 3.煤科集团沈阳研究院有限公司 煤矿安全技术国家重点实验室,辽宁 抚顺 113122; 4.煤炭科学研究总院,北京 100013; 5.山东能源集团有限公司,山东 济南 250014; 6.淄博矿业集团有限公司,山东 淄博 255100; 7.淄博祥龙测控技术有限公司,山东 淄博 255100)

2019年,我国煤炭消费量约28.04亿t标准煤,占能源消费总量的57.7%[1-2]。市场的需求使人们对煤炭资源大量开采,采空区面积不断扩大,漏风通道数量增多,煤自然发火的概率增大,井下人员、设备的安全隐患陡增[3-4]。因此,防治煤自燃是保障煤矿安全生产的关键。

堵漏风是通过破坏煤自燃的供氧条件达到防灭火目的的重要技术手段[5-6]。其中,喷涂堵漏风技术因施工灵活、用量小而受到广泛关注[7-8]。现有的喷涂堵漏风材料种类繁多。如聚氨酯,具有成膜迅速、韧性好的优点,但其工艺复杂、反应放热,难以大面积应用[9-10]。聚脲相比于聚氨酯,涂层抗冲击性更强,反应条件更低,但其耐腐蚀性差,成本昂贵,在井下应用较少[11]。相比上述材料,喷射混凝土因成本低、无毒等特点,在井下应用广泛,但其回弹率高、易开裂失效、堵漏风效果欠佳[12-13]。为解决以上难题,ZHOU等[14]提出将黏土与水泥混合,改变水泥浆液的流变性能,增加了浆液的屈服应力,解决了回弹问题。而且,黏土与水泥颗粒形成良好的“级配”,填补水泥颗粒之间的空隙,提升堵漏风性能,因此黏土-水泥基喷涂堵漏风材料(CCC)在井下得到推广。……

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