專利名稱：煤礦中防止煤炭自燃的凝膠阻化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無機(jī)化學(xué)領(lǐng)域中的組合物，特別是一種適用于煤礦中防止煤炭自燃的凝膠阻化劑。
煤礦中煤的自燃火災(zāi)，系指煤炭在一定的條件下，自身發(fā)生物理化學(xué)變化--吸氧、氧化、發(fā)熱、熱量聚積最終導(dǎo)致著火而發(fā)生火災(zāi)。我國煤礦自然條件復(fù)雜，自然發(fā)火的礦井范圍廣、數(shù)量多，占全國重點(diǎn)煤礦的50％以上，也是世界上自然發(fā)火率最高的國家之一，達(dá)到1.29次/百萬噸。煤礦自然火災(zāi)的發(fā)生，嚴(yán)重地威脅著礦井和礦工的人身安全，給國家造成巨大損失。
現(xiàn)有技術(shù)中的凝膠阻化劑是國內(nèi)外正在試驗(yàn)研究的一種防止煤炭自燃的新方法。它是采用單一的(或組合的)化學(xué)物質(zhì)溶液或乳濁液噴灑或灌注中到采空區(qū)、煤柱裂隙中以及高溫地帶等，阻止或降低煤的氧化進(jìn)程，防止煤炭自燃?，F(xiàn)有技術(shù)的凝膠阻化劑中，基料采用硅酸鈉(sodium silicate,Na2O·nSiO2)，促凝劑采用碳酸氫銨(ammonium bicarbonate,NH4HCO3)。
現(xiàn)有技術(shù)中的此種凝膠阻化劑有以下不足1．在成膠過程中釋放出大量刺激性強(qiáng)烈的氨氣，氨氣污染井下環(huán)境并對人體有刺激和毒害作用，產(chǎn)生諸如眼睛粘膜水腫、潰瘍，經(jīng)上呼吸道吸入而致咽灼痛、咳嗽、上呼吸道炎癥、灼傷皮膚等毒害癥狀。
2．其粘度和阻化效果較低(據(jù)報道，阻化率在86％±)。
3．其成本較高。
本申請的發(fā)明目的就是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，研制一種無毒、無害、無味的新型凝膠阻化劑，不污染井下環(huán)境，對人體無毒副作用。
本申請的發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)施的研制一種煤礦中防止煤炭自燃的凝膠阻化劑，主要含有基料和促凝劑，其特征在于基料為硅酸鈉，促凝劑采用氫氧化鈣(sodium hydrooxide,Ca(OH)2)、粘土(clay，主要化學(xué)組份是SiO2、Al2O3和水)和氯化鎂(magnesium chloride,MgCl2·6H2O)等多種成分。
基料和促凝劑的重量配比為基料為2～6份，促凝劑為10～32份，余量為水。
其特征是促凝劑中各組份的重量是氫氧化鈣4～13份、粘土4～13份、氯化鎂2～6份。
本發(fā)明的煤礦中防止煤炭自燃的凝膠阻化劑，比現(xiàn)有技術(shù)的凝膠阻化劑有如下明顯的優(yōu)越性
1．它能吸附于煤炭的表面，包裹煤體，隔絕煤和空氣的接觸，降低煤的吸氧能力；2．它形成的凝膠呈漿狀，具有一定的粘度，能起到“堵漏”作用；3．它的促凝劑中的氫氧化鈣組份，能和煤體內(nèi)容易自燃的成分(如腐植酸，又稱胡敏酸，humic acids)化合，生成不易自燃的鹽類；4．它的溶液蒸發(fā)能起到吸熱降溫作用，能降低煤(在低溫時)的氧化活性；5．其阻化率在90％以上，高于已知的任何一種凝膠阻化劑；6．它無毒、無害、無味，不污染井下環(huán)境，對人體無毒副作用；7．它的價格是現(xiàn)有技術(shù)的十分之一，具有明顯的市場優(yōu)勢。
使用中可以根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況、使用地點(diǎn)和要求成膠時間等因素(采空區(qū)？煤柱裂隙？密閉墻？巷道頂板？采煤工作面？兩道？兩線？需噴灑作業(yè)面的溫度及厚度、噴灑泵流量以及料箱到噴灑地點(diǎn)的距離遠(yuǎn)近)，配制不同粘度、不同凝膠時間、不同凝膠強(qiáng)度的阻化劑。
經(jīng)在某礦試用，效果滿意，達(dá)到了預(yù)期的發(fā)明目的。
阻化率采用同一測定方法，即(裸煤CO發(fā)生率一樣品CO發(fā)生率)÷裸煤CO發(fā)生率=阻化率(％)以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述〔實(shí)施例一〕其組成為基料為硅酸鈉，促凝劑采用氫氧化鈣、粘土和氯化鎂。
基料和促凝劑的重量配比為基料為6份，促凝劑為10份，余量為水。
促凝劑中各組份的重量是氫氧化鈣4份、粘土4份、氯化鎂6份。〔實(shí)施例二〕其組成為基料為硅酸鈉，促凝劑采用氫氧化鈣、粘土和氯化鎂。
基料和促凝劑的重量配比為基料為2份，促凝劑為32份，余量為水。
促凝劑中各組份的重量是氫氧化鈣13份、粘土13份、氯化鎂6份?！矊?shí)施例三〕其組成為基料為硅酸鈉，促凝劑采用氫氧化鈣、粘土和氯化鎂。
基料和促凝劑的重量配比為基料為3份，促凝劑為20份，余量為水。
促凝劑中各組份的重量是氫氧化鈣13份、粘土4份、氯化鎂3份?！矊?shí)施例四〕其組成為基料為硅酸鈉，促凝劑采用氨氧化鈣、粘土和氯化鎂。
基料和促凝劑的重量配比為基料為4份，促凝劑為15份，余量為水。
促凝劑中各組份的重量是氫氧化鈣6份、粘土5份、氯化鎂4份?！矊?shí)施例五〕其組成為基料為硅酸鈉，促凝劑采用氫氧化鈣、粘土和氯化鎂。
基料和促凝劑的重量配比為基料為5份，促凝劑為10份，余量為水。
促凝劑中各組份的重量是氫氧化鈣4份、粘土4份、氯化鎂2份?！矊?shí)施例六〕其組成為基料為硅酸鈉，促凝劑采用氫氧化鈣、粘土和氯化鎂。
基料和促凝劑的重量配比為基料為5份，促凝劑為25份，余量為水。
促凝劑中各組份的重量是氫氧化鈣10份、粘土10份、氯化鎂5份?！矊?shí)施例七〕其組成為基料為硅酸鈉，促凝劑采用氫氧化鈣、粘土和氯化鎂。
基料和促凝劑的重量配比為基料為4份，促凝劑為32份，余量為水。
促凝劑中各組份的重量是氫氧化鈣13份、粘土13份、氯化鎂6份?！矊?shí)施例八〕其組成為基料為硅酸鈉，促凝劑采用氨氧化鈣、粘土和氯化鎂。
基料和促凝劑的重量配比為基料為3份，促凝劑為15份，余量為水。
促凝劑中各組份的重量是氫氧化鈣6份、粘土3份、氯化鎂6份?！矊?shí)施例九〕其組成為基料為硅酸鈉，促凝劑采用氫氧化鈣、粘土和氯化鎂。
基料和促凝劑的重量配比為基料為3份，促凝劑為20份，余量為水。
促凝劑中各組份的重量是氫氧化鈣14份、粘土4份、氯化鎂2份。〔實(shí)施例十〕其組成為基料為硅酸鈉，促凝劑采用氫氧化鈣、粘土和氯化鎂。
基料和促凝劑的重量配比為基料為4份，促凝劑為25份，余量為水。
促凝劑中各組份的重量是氫氧化鈣9份、粘土10份、氯化鎂6份?！矊?shí)施例十一〕其組成為基料為硅酸鈉，促凝劑采用氫氧化鈣、粘土和氯化鎂。
基料和促凝劑的重量配比為基料為5份，促凝劑為32份，余量為水。
促凝劑中各組份的重量是氫氧化鈣13份、粘土13份、氯化鎂6份。〔實(shí)施例十二〕其組成為基料為硅酸鈉，促凝劑采用氫氧化鈣、粘土和氯化鎂。
基料和促凝劑的重量配比為基料為6份，促凝劑為15份，余量為水。
促凝劑中各組份的重量是氫氧化鈣6份、粘土5份、氯化鎂4份?！矊?shí)施例十三〕其組成為基料為硅酸鈉，促凝劑采用氫氧化鈣、粘土和氯化鎂。
基料和促凝劑的重量配比為基料為5份，促凝劑為13份，余量為水。
促凝劑中各組份的重量是氫氧化鈣4份、粘土7份、氯化鎂2份。〔實(shí)施例十四〕其組成為基料為硅酸鈉，促凝劑采用氫氧化鈣、粘土和氯化鎂。
基料和促凝劑的重量配比為基料為4份，促凝劑為18份，余量為水。
促凝劑中各組份的重量是氫氧化鈣5份、粘土10份、氯化鎂3份?！矊?shí)施例十五〕其組成為基料為硅酸鈉，促凝劑采用氫氧化鈣、粘土和氯化鎂。
基料和促凝劑的重量配比為基料為3份，促凝劑為26份，余量為水。
促凝劑中各組份的重量是氫氧化鈣12份、粘土10份、氯化鎂4份?！矊?shí)施例十六〕其組成為基料為硅酸鈉，促凝劑采用氫氧化鈣、粘土和氯化鎂。
基料和促凝劑的重量配比為基料為2份，促凝劑為28份，余量為水。
促凝劑中各組份的重量是氫氧化鈣13份、粘土10份、氯化鎂5份。
權(quán)利要求
1．一種煤礦中防止煤炭自燃的凝膠阻化劑，主要含有基科和促凝劑，其特征在于基料為硅酸鈉，促凝劑采用氫氧化鈣、粘土和氯化鎂。
2．按照權(quán)利要求1所述的阻化劑，其特征是基料和促凝劑的重量配比為基料為2～6份，促凝劑為10～32份，余量為水。
3．按照權(quán)利要求1所述的阻化劑，其特征是促凝劑中各組份的重量是氫氧化鈣4～13份、粘土4～13份、氯化鎂2～6份。
全文摘要
一種煤礦中防止煤炭自燃的凝膠阻化劑,是2～6份硅酸鈉加10～32份促凝劑(氫氧化鈣、粘土及氯化鎂)。比現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)越,能吸附于煤體表面,隔絕空氣接觸,降低吸氧能力;形成的凝膠漿狀具有一定的粘度,能起到“堵漏”作用;能和煤體內(nèi)易自燃的成分生成不易自燃的鹽;阻化率在90%以上;價格是現(xiàn)有技術(shù)的十分之一;無毒無害無味,不污染井下環(huán)境,對人體無毒副作用;具有明顯的市場優(yōu)勢。
文檔編號C10L5/00GK1307089SQ0011085
公開日2001年8月8日 申請日期2000年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月25日
發(fā)明者董曰喜, 孫?？? 張傳業(yè), 王兆喜, 崔琛 申請人:董曰喜