[发明专利]一种矿井巷道壁面瓦斯封堵涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿安全技术领域，尤其涉及一种矿井巷道壁面瓦斯封堵涂料。

背景技术

我国是一个产煤大国，瓦斯是与煤炭共同伴生的优质洁净能源，也是煤矿井下开采掘进工作面的重大安全隐患。为了保证煤矿井下开采掘进过程矿井巷道内瓦斯涌出和操作面安全，目前的煤矿企业已基本装备了瓦斯检测系统和通风系统，由于煤炭矿井巷道壁面瓦斯涌出浓度极不均匀，现有的瓦斯检测装置检测的数据不够准确，为确保安全生产，通风系统几乎全天候满负荷运转。据统计，风机耗电量占全矿井总耗电量的15％至20％，有的煤矿甚至达到30％以上。因此准确掌握煤层瓦斯涌出量的大小及规律，是合理进行矿井通风设计和瓦斯综合治理的重要依据。

专利CN101781497A公开了一种煤矿井下瓦斯封堵涂料，喷涂在煤壁可以防止瓦斯渗漏，该涂料的粉料主要为水泥、石英粉、滑石粉、粉煤灰等，其中粉煤灰(漂珠)添加量仅为5～10％。发表在《粉煤灰综合利用》上的“粉煤灰对煤矿井下矿井巷道喷涂材料性能影响研究”中采用“粉煤灰浮选脱碳实验研究”中的脱碳粉煤灰代替40％左右的石英粉填料制备煤矿井下喷涂材料，性能良好。但粉煤灰采用浮选法脱碳，需要加入价格昂贵的乳化剂、捕收剂及起泡剂，浮选产率在30～35％，且浮选获得的脱碳粉煤灰还需烘干才能使用，工序繁多；另外浮选后的脱碳粉煤灰表面残留有捕收剂及起泡剂等表面活性剂，使粉煤灰颗粒在涂料中易团聚而沉降，使涂料分散性变差。因此，有必要对现有技术进行改进。

发明内容

为了克服现有技术中所存在的不足，提供一种降低矿井巷道内瓦斯浓度、使瓦斯涌出均匀、降低成本的一种瓦斯封堵涂料。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种矿井巷道壁面瓦斯封堵涂料，按液料和粉料的质量百分比为40～55∶100组成。

所述的液料为弹性聚合乳液。

所述的弹性聚合乳液为阴离子型丙烯酸酯乳液或苯乙烯-丙烯酸酯乳液。

所述粉料按照以下重量百分比组成：超细粉煤灰50～80、水泥0～30、石墨3～5、炭黑0～2、氯化石蜡7～12、氢氧化铝3～8。

所述超细粉煤灰和水泥的总重量占粉料的80％；所述石墨和炭黑为导电填料，且总重量占粉料的5％；所述氯化石蜡和氢氧化铝为阻燃剂，且总重量占粉料的15％。

所述超细粉煤灰的粒径为1～10μm。

所述的水泥为325#矿渣硅酸盐水泥或更高标号水泥。

所述涂料使用时按照以下质量百分比组成：水25～40、液料40～55、粉料100。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果为：

采用密封剂喷涂煤壁堵塞煤壁表层的裂隙，减缓并稳定煤壁瓦斯涌出，可以提供稳定可信的瓦斯检测条件；该密封剂涂层结构致密，具有良好的气密性，且粘结性、防水性、抗拉伸性、抗静电性、阻燃性等均符合相关标准，且改密封剂使用煤基固废粉煤灰为主要粉体填料，故成本低于市面上同类产品；该密封剂喷涂矿井巷道煤壁以迟滞减缓瓦斯涌出，既减少瓦斯向矿井巷道及大气的排放量，也减少了排风系统的工作负荷，还能使煤矿掘进矿井巷道中瓦斯涌出速率各处趋于平稳化，创造一个大的均匀测量环境。

附图说明

下面通过附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本发明中实施例1试件的电镜扫描图；

图2为本发明中实施例1全水泥的电镜扫描图。

具体实施方式

下面实施例结合附图对本发明作进一步详细的描述。

实施例1

将粒径为2.18μm的超细粉煤灰60kg、标号为325的矿渣硅酸盐水泥20kg、氯化石蜡10kg、氢氧化铝5kg、石墨3kg、炭黑2kg混匀即为粉料；在施工现场取柔性乳液S400F 50kg倒入注浆泵搅拌罐，再加入30kg水，低速搅拌均匀后，再加入上述粉料，继续搅拌均匀即可进行矿井巷道壁面喷涂施1工。

检测结果：

1)表观性能

涂层表干时间10min，实干时间7h，实干后涂层平整无裂缝；

2)力学性能

无处理拉伸强度3.1MPa，断裂伸长率83％，0.3MPa 30min不透水，符合GB/T23445-2009《聚合物水泥防水涂料》中规定的标准；

3)煤安测试

阻燃性测试：酒精灯有焰燃烧2.1s，无焰燃烧8s，火焰扩展长度105-129mm；酒精喷灯有焰燃烧1.1s，无焰燃烧4.2s，火焰扩展长度162-198mm；