[发明专利]一种泡沫防灭火材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于防灭火材料技术领域，具体涉及一种泡沫防灭火材料及其制备方法和应用。本发明提供了一种泡沫防灭火材料，包括以下质量份数的制备原料：0.4～0.8份发泡剂，0.1～0.2份纳米金属骨架材料和100份水；所述发泡剂为十二烷基钠盐和α‑烯基磺酸钠的混合物。本发明提供的泡沫防灭火材料具有良好的发泡性和稳定性，能大面积覆盖采空区浮煤和封堵煤岩体裂隙，隔绝氧气，达到增强防火隔热阻燃的效果。由实施例的结果可知，本发明提供的泡沫防灭火材料的发泡倍数达9～15倍，半衰期达3～4h。

技术领域

本发明属于防灭火材料技术领域，具体涉及一种泡沫防灭火材料及其制备方法和应用。

背景技术

煤炭自燃是矿井生产的主要自然灾害之一，严重威胁着井下工作人员的人身安全以及给国家造成重大经济损失。目前国内外采用的灭火技术主要有预防性灌浆、注惰性气体和注凝胶等，这些技术对保障煤矿安全生产起到了重要作用，但都存在一些不足。如预防性灌浆中的浆体只流向地势低的地方，对中、高位煤体起不到覆盖作用；注惰性气体，易随漏风扩散，不易滞留在火区；注高凝胶，流量小，较难大面积使用，且成本也较高。为了克服这些缺陷出现了注三相泡沫灭火技术，该技术能够很好的覆盖火区的煤炭防治煤炭的自燃，但是现有的注三相泡沫用的泡沫材料，例如粉煤灰三相泡沫或黄泥三相泡沫的泡沫稳定时间较短，一般2～3h即破灭，保水能力差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种泡沫防灭火材料，本发明提供的泡沫防灭火材料具有良好的稳定性和保水能力，可在采空区大面积扩散，对低、中、高处浮煤都能进行覆盖和封堵，能够高效的防治矿井采空区煤炭自燃。

本发明提供了一种泡沫防灭火材料，包括以下质量份数的制备原料：0.4～0.8份发泡剂，0.1～0.2份纳米金属骨架材料和100份水；

所述发泡剂为十二烷基钠盐和α-烯基磺酸钠的混合物。

优选的，所述十二烷基钠盐和α-烯基磺酸钠的质量比为1:0.6～1.5。

优选的，所述十二烷基钠盐包括十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠。

优选的，所述纳米金属骨架材料的平均粒径为15～25nm。

优选的，所述纳米金属骨架材料包括纳米氧化铝或纳米氢氧化铝。

本发明还提供了上述技术方案所述泡沫防灭火材料的制备方法，包括以下步骤：

将发泡剂、纳米金属骨架材料和水混合，得到所述泡沫防灭火材料。

优选的，所述混合包括以下步骤：

将发泡剂和水进行第一混合，得到发泡剂水溶液；

将所述发泡剂水溶液和纳米金属骨架材料进行第二混合，得到所述泡沫防灭火材料。

优选的，所述第一混合在搅拌的条件下进行；

所述搅拌的转速为100～200r/min，时间为1～2min。

优选的，所述第二混合在搅拌的条件下进行；

所述搅拌的转速为1900～2100r/min，时间为5～10min。

本发明还提供了上述技术方案所述泡沫防灭火材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的泡沫防灭火材料在防治矿井采空区煤炭自燃中的应用。