1.一种合成膜煤矿防灭火材料,其特征在于,所述合成膜煤矿防灭火材料由A组分和B组分按质量比1:2 4混合而成;
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所述A组分包括以下重量份原料:
聚乙二醇 6000 40 55份,~
改性羧甲基纤维素钠 35 45份,~
甲基纤维素 10 20份,~
甲基膦酸二甲酯 10 15份,~
聚磷酸铵微胶囊 5 10份;
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所述B组分包括以下重量份原料:
膨润土 20 25份,~
高岭土 30 35份,~
瓜尔胶 10 15份,~
改性碳纳米管 8 10份;
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所述改性羧甲基纤维素钠是以羧甲基纤维素钠为基体与丙烯酸和丙烯酰胺接枝共聚而成,所述聚磷酸铵微胶囊是以聚氨酯为壁材、以聚磷酸铵为芯材的核壳结构,所述改性碳纳米管是由多壁碳纳米管吸附柠檬酸铁铵形成的纳米复合材料。
2.根据权利要求1所述的合成膜煤矿防灭火材料,其特征在于,所述改性羧甲基纤维素钠的制备方法包括以下步骤:A.将羧甲基纤维素钠溶解后缓慢加入丙烯酸、丙烯酰胺,搅拌加热至45 55℃,加入过~硫酸铵,搅拌反应1 3h;
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B.称取N,N亚甲基双丙烯酰胺加入反应体系,继续搅拌1 2h,然后将产物放入80 90℃~ ~真空干燥箱中干燥12 24h,研磨粉碎后得到改性羧甲基纤维素钠粉末。
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3.根据权利要求2所述的合成膜煤矿防灭火材料,其特征在于,所述羧甲基纤维素钠、丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸铵、N,N亚甲基双丙烯酰胺的质量比为5:8:20:0.5:1。
4.根据权利要求1所述的合成膜煤矿防灭火材料,其特征在于,所述聚磷酸铵微胶囊的制备方法包括以下步骤:(1)将季戊四醇和二甲亚砜加入反应器中,搅拌加热至40 45℃,待季戊四醇完全溶解~后加入2,4‑甲苯二异氰酸酯和1,4‑二氧六环,再搅拌10‑20min;
(2)分别加入聚磷酸铵、1,4‑二氧六环、乙氧基化脂肪酸甲酯和二月桂酸二丁基锡,升温至75 85℃反应5 10h,冷却至室温,抽滤、洗涤、干燥后得到聚磷酸铵微胶囊。
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5.根据权利要求4所述的合成膜煤矿防灭火材料,其特征在于,所述季戊四醇、2,4‑甲苯二异氰酸酯、乙氧基化脂肪酸甲酯,二月桂酸二丁基锡的质量比为4:8 10:1:0.5。
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6.根据权利要求4所述的合成膜煤矿防灭火材料,其特征在于,所述聚磷酸铵按固液比
1:3 4加入到混合液中。
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7.根据权利要求1所述的合成膜煤矿防灭火材料,其特征在于,所述改性碳纳米管的制备方法包括以下步骤:Ⅰ.将氢氧化铁溶于柠檬酸中,然后向溶液中加入多壁碳纳米管,搅拌均匀后超声分散
10 20min;
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Ⅱ.向溶液中加入氨水,加热至55 65℃,超声处理20 40min,最后将溶液浓缩、结晶、干~ ~燥得到改性碳纳米管。
8.根据权利要求1所述的合成膜煤矿防灭火材料,其特征在于,所述合成膜煤矿防灭火材料的制备方法包括以下步骤:S1、将膨润土和高岭土加入水中搅拌混合均匀,制成浓度为20 30wt%的悬浊液,然后加~入瓜尔胶、改性碳纳米管继续搅拌混合均匀,得到组分B的悬浊液;
S2、将聚乙二醇6000、改性羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、甲基膦酸二甲酯和聚磷酸铵微胶囊采用预混设备混合均匀,得到混合粉末,再将混合粉末按固液比1:3 5加入水中,搅~拌溶解得到组分A的溶液;
S3、将组分B的悬浊液缓慢滴加到组分A的溶液中,搅拌至充分混合后静置3 5min,得到~所述合成膜煤矿防灭火材料。
9.如权利要求1 8任一项所述合成膜煤矿防灭火材料在矿井防灭火中的应用,其特征~在于,将所述合成膜煤矿防灭火材料用于停采线、切眼、采空区大面积区域的灌浆防灭火。
10.根据权利要求9所述的合成膜煤矿防灭火材料的应用,其特征在于,应用时先将所述合成膜煤矿防灭火材料在地面注浆池内混合均匀,通过注浆管路系统输送至井下,经注浆泵将混合组分输送到钻孔地点,实现大流量的凝胶注浆,注浆方式采用随采随灌和采后灌浆两种方式;
所述随采随灌具体为:在工作面推进的同时,对采空区进行灌浆,采用上行通风方式,回风巷高于机巷,应用回风巷埋管的灌浆方法进行注浆,浆液靠自重向下部采空区流动,灌浆管路应埋入采空区15 20m后开始注浆,防止浆液窜面,每日轮流灌注浆体;
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所述采后灌浆具体为:工作面采完封闭后的灌浆,在停采线上部密闭墙上部插管灌浆,直至灌满为止。