[发明专利]高瓦斯煤矿用低温快速密闭材料及其制备方法

说明书

本发明涉及聚氨酯喷涂材料技术领域，具体涉及一种高瓦斯煤矿用低温快速密闭材料及其制备方法。所述的密闭材料包括A组分和B组分，其中A组分包括以下质量份数的原料：聚醚多元醇A30～60份，聚醚多元醇B10～50份，醇胺化合物5～20份，催化剂0.5～8份，水70～120份，泡沫稳定剂1～3份，助溶剂10～20份，阻燃剂10～30份；B组分为异氰酸酯；A组分与B组分的混合体积比为1:1～5。本发明的高瓦斯煤矿用低温快速密闭材料，在矿井高瓦斯环境下能够大量使用不聚热、反应温度低，在保证了聚氨酯发泡材料优良性能的同时，也消除了其在使用过程中的安全隐患；本发明还提供其制备方法。

技术领域

本发明涉及聚氨酯喷涂材料技术领域，具体涉及一种高瓦斯煤矿用低温快速密闭材料及其制备方法。

背景技术

煤矿中相对瓦斯涌出量大于10m³/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m³/min，为高瓦斯矿井；低瓦斯矿井中，相对瓦斯涌出量大于10m³/t的个别区域为高瓦斯区，该区域应按高瓦斯矿井管理。瓦斯涌出的主要来源为回采工作面、掘进工作面以及采空区，从整体来看矿井正常生产落煤、巷道掘进时，矿井瓦斯涌出量有所加大，矿井产量是影响瓦斯涌出量的主要因素。因为采煤结束后会遗留大量的采空区，采空区的存在容易造成瓦斯的大量聚集，目前在井下制作密闭墙成为了通风控制、瓦斯封堵的一种常用手段。

密闭墙是煤矿通风控制的一项关键技术，应用于井下各巷道掘进、各采面布置和一切生产作业等对通风控制或瓦斯管理有要求的场合。工作人员需要及时、快速地在密闭地点构筑挡风墙，以改变通风路径或是控制瓦斯浓度。在施工时，要求密闭结构能够快速构筑、且具有优异的密封密闭性能，即使围岩变形也不得漏风，同时具有高度的安全性等技术要求。因此，及时、快速地构筑密闭墙是直接关系到井下一切安全作业的重要环节。目前国内构筑密闭墙主要采用砖墙，然后在墙面喷涂聚氨酯快速密闭发泡材料来达到“严丝合缝”的绝对密闭效果，聚氨酯快速密闭发泡材料具有发泡速度快、强度高、闭孔率高、密闭性好等优点，但由于发泡速度过快(1～4s即可开始反应发泡)，导致了反应热的大量产生，并随着材料使用量的增加反应热不断聚集，最终使得泡沫体内部温度过高(可达180℃以上)，在通风散热不良的情况下可使得泡沫体发生冒烟、自燃现象，在高瓦斯环境中甚至会发生瓦斯爆炸，给矿井的安全带来了隐患。

专利CN102585139B中公开了一种煤矿用喷涂堵漏风聚氨酯组合聚醚，采用阻燃型聚酯多元醇、反应型胺类催化剂和HFC-365mfc和HFC-245fa的复合发泡剂，减少了喷涂过程中的气味产生，绿色环保，且具有良好的阻燃性和抗静电性，达到煤矿应用标准。专利CN102533089B中公开了一种矿用聚氨酯喷涂材料，选用聚醚多元醇和聚酯多元醇复配，使喷涂材料具有良好的粘结性，粘合后抗剪切力及韧性好，耐冲击，使用过程中不产生有毒气体，达到矿用喷涂材料标准。以上技术方案均未有效控制发泡过程中的反应温度，在用于高瓦斯矿井的密闭时，随着喷涂材料使用量的增加反应热不断聚集，在通风散热不良的情况下可使得泡沫体发生冒烟、自燃现象，甚至会发生瓦斯爆炸，给矿井的安全带来了隐患。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高瓦斯煤矿用低温快速密闭材料，在矿井高瓦斯环境下能够大量使用不聚热、反应温度低，在保证了聚氨酯发泡材料优良性能的同时，也消除了其在使用过程中的安全隐患；本发明还提供其制备方法。

本发明所述的高瓦斯煤矿用低温快速密闭材料，包括A组分和B组分，其中A组分包括以下质量份数的原料：

B组分为异氰酸酯；

A组分与B组分的混合体积比为1:1～5。

优选地，A组分包括以下质量份数的原料：