[发明专利]煤矿瓦斯封闭层用无机膨胀灌浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿用灌浆料，具体为煤矿瓦斯封闭层用的无机膨胀灌浆料及其制备方法。

背景技术

目前，煤矿矿井瓦斯封闭层是通过注浆煤矿隔离层进行封闭，达到防止瓦斯气泄露的目的。传统用的有机高分子材料作灌浆料如聚氨酯等，虽然效果良好，但存在着价格昂贵且施工污染等问题。也有采用水泥压浆进行封孔，但是密封效果不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的煤矿瓦斯封闭层用的无机膨胀灌浆料及其制备方法，可通过注浆方法，达到封闭瓦斯隔离层的目的。本发明灌浆料为无机材料，具有环保、节能和低廉等优点，其在矿壁注浆后形成封闭层，从而起到防止瓦斯气泄漏的作用。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：煤矿瓦斯封闭层用无机膨胀灌浆料，按重量份数计，其组成为：硅铝质粘土10-50份、硫铝酸盐熟料20-45份、石膏10-30份、石灰5-15份、萘系减水剂0.6-1.3份，以及外加上述固体物料总重55%的水。

所述的硅铝质粘土可采用微晶高岭土。

进一步地，所述的煤矿瓦斯封闭层用无机膨胀灌浆料，还含有上述固体物料总重5-10%的硅藻土和0.1-0.3%的三聚磷酸钠。在上述配方基础上，添加硅藻土和三聚磷酸钠这两种组分，能够进一步改善灌浆料中细粉物料的分散程度，提高灌浆料与周围煤矿岩土之间的粘结力和填充效果，进而增强密封效果。

所述的煤矿瓦斯封闭层用的无机膨胀灌浆料的制备方法为：将上述各固体物料先进行破碎，然后按所述配比称量后加入球磨机研磨成细粉，再将细粉原料与外加的水按比例混合，即可。

所述灌浆料中的各固体物料进行破碎、研磨后，用塑料包装袋包装为成品。使用时，在现场按比例外加水进行混合，用搅拌机打浆，然后将制成的浆料经高压喷枪注入到管壁带有很多微孔的专用PVC塑料管内，塑料管插入矿井封闭层内用风钻事先钻好的孔洞内。当高压浆料注入塑料管内后，浆料很快通过微孔向塑料管周围岩土扩散、膨胀并凝固，起到了封闭隔离层的密封作用。

有益效果：本发明产品除封闭瓦斯隔离层外，还可以用于煤矿离层带注浆采空区填充，防灭火及防水堵漏，效果均比较理想。本发明产品原料为配比科学，制备工艺简单，原料廉价易得，经济实用，性能优异。其细粉物料加水反应后膨胀10-15倍，粘性大，封堵裂缝好，还原性强，其适宜泵送，节约人力和设备，且不会污染环境，对人体无害。

具体实施方式

实施例1

按重量份数计，微晶高岭土30份、硫铝酸盐熟料35份、石膏20份、石灰10份、萘系减水剂1份，以及外加上述物料总重55%的水。各固体物料研磨为200目左右的细粉料后，外加水混合使用。

实施例2

按重量份数计，微晶高岭土10份、硫铝酸盐熟料40份、石膏30份、石灰15份、萘系减水剂0.6份，以及外加上述物料总重55%的水。各固体物料研磨为200目左右的细粉料后，外加水混合使用。

实施例3

按重量份数计，微晶高岭土50份、硫铝酸盐熟料20份、石膏15份、石灰10份、萘系减水剂1.3份，以及外加上述物料总重55%的水。各固体物料研磨为200目左右的细粉料后，外加水混合使用。

实施例4

按重量份数计，硅铝质粘土粉30份、硫铝酸盐熟料20份、石膏30份、石灰15份、萘系减水剂1份、硅藻土5份、三聚磷酸钠0.2份。各固体物料研磨为200目左右的细粉料后，外加上述物料总重55%的水混合使用。

上述各实施例所列举的灌浆料配方，无论是用于煤矿瓦斯隔离层封闭，还是煤矿离层带注浆采空区填充、防灭火及防水堵漏，均起到良好的效果。其用于煤矿瓦斯隔离层封闭，可替代传统有机材料聚氨酯作为灌浆料使用，密封效果好，环保，对人体无害。