[发明专利]一种可折叠堵漏风袋组合及其制备工艺

说明书

本发明涉及一种可折叠堵漏风袋组合及其制备工艺，由多个堵漏风袋组成，堵漏风袋包括内置材料和包装材料，所述内置材料为枯落物提取物改性后的高持水强粘附材料，所述包装材料包括内层和外层复合的结构层，内层采用柔性不透气材料，外层由纤维素纤维和合成纤维混纺而成，其中纤维素纤维为Lyocell纤维，合成纤维为腈纶纤维和锦纶纤维；每个堵漏风袋上均设有注水孔；相邻两个堵漏风袋轴心距为2m。本发明是一种内置枯落物提取物改性后的高持水强粘附材料、遇水即可快速膨胀的可折叠堵漏风袋组合，采用本发明技术方案提供的可折叠堵漏风袋组合不仅可以提高封堵效果及可靠性，而且还可以减轻工人劳动强度、节约施工成本、加快施工进度。

技术领域

本发明涉及一种可折叠堵漏风袋组合及其制备工艺，具体涉及多个内置枯落物提取物改性后的高持水强粘附材料、遇水即可快速膨胀的堵漏风袋组合而成，属于煤矿堵漏风技术领域。

背景技术

煤炭在我国一次能源消费结构中一直占60%以上，是我国能源的重要组成部分，在国民经济和社会生活中具有重要的战略地位。我国厚煤层储量、产量均占煤炭总储量和总产量的40%以上。随着煤矿开采强度不断增大，浅部煤炭资源正在迅速枯竭，继而导致矿井的开采深度增加，地温和围岩的温度增加，煤的自燃危险性随之增加。煤炭自燃不仅会烧毁煤炭资源，导致大量资源与设备的损失，还会产生大量的有毒有害气体，对井下人员的生命安全构成严重威胁；而且煤炭燃烧容易造成煤层上覆岩层的“变质”，次生地表沉陷、地下水破坏和土壤侵蚀等各种问题，有时还会引发瓦斯、煤尘爆炸等次生灾害，导致特大恶性事故的发生。追根溯源，工作面端头与采空区之间存在的漏风裂隙是引起矿井煤层自燃的元凶之一。因此，为了避免特大恶性事故的发生，常常需要将漏风裂隙进行封堵。目前在井下用于封堵裂隙的材料主要有：料石、混凝土砌块、风帐、木板、沙袋和砖石等。从使用效果来看，现有材料要么存在着无法保证完全密实的问题（风帐、木板和沙袋），要么建设周期长、劳动强度大、成本较高，且由于是刚性建筑，变形适应能力差，常常使得密闭墙被压裂、压垮，甚至导致伤亡事故（料石、混凝土砌块和砖石）。针对这些问题，目前有科研工作者开发了一些可用于封堵的新型材料，如高水材料、高分子固化泡沫材料等，这些材料虽然有较好的封堵效果，但其成本较高，而且有一定的气味，不能在煤矿井下广泛应用。

随着工作面的不断推进，端头处会形成一个复杂的自由空间，封堵这部分空间非常困难。为了适应工作面端头复杂的自由空间，该装置必须具有良好的弹性以及优异的堵漏风性能。同时为了使装置在井下使用更加方便，减小工人的劳动强度，该装置要满足重复使用的要求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种可折叠堵漏风袋组合，具体涉及一种内置枯落物提取物改性后的高持水强粘附材料、遇水即可快速膨胀的可折叠堵漏风袋组合，本发明解决了工作面端头漏风导致的采空区遗煤自燃问题。采用本发明技术方案提供的可折叠堵漏风袋组合不仅可以提高封堵效果及可靠性，而且还可以减轻工人劳动强度、节约施工成本、加快施工进度。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种可折叠堵漏风袋组合，由多个堵漏风袋组成，堵漏风袋包括内置材料和包装材料，所述内置材料为枯落物提取物改性后的高持水强粘附材料，所述包装材料包括内层和外层复合的结构层，内层采用柔性不透气材料，外层由纤维素纤维和合成纤维混纺而成，其中纤维素纤维为Lyocell纤维，合成纤维为腈纶纤维和锦纶纤维；每个堵漏风袋上均设有注水孔；相邻两个堵漏风袋轴心距为2m。

进一步的，所述Lyocell纤维的制备方法，步骤如下：

(1)将枯落物纤维浆粕与N-甲基吗琳-N-氧化物(NMMO)溶液充分混合，加入抗氧化剂，搅拌均匀，90℃充分溶胀后，真空状态下溶解7h，得到纤维素/NMMO溶液，过滤、脱泡后，将溶解液加入到喷丝装置中，通过加压从喷丝孔喷出完成纤维素的纺丝；

(2)将NMMO晶体溶于水中，完成凝固浴的配制，其中NMMO晶体占比为20%wt；