煤矿用高分子凝胶阻化剂的制备与性能研究

为了使煤矿井下采空区长期稳定保湿,防止自燃发火,需要灌胶充填密闭堵漏,隔氧冷却防灭火。本文提出了一种新型复合胶体防灭火材料,将有机高分子和无机促凝剂复配,通过分析材料的保水性、热稳定性、封堵性能、连结性能、胶体强度等指标来研究新型煤矿用胶体阻化剂的防灭火性能。结果表明:当海藻酸钠为4.6%,促凝剂为2.5%,聚丙烯酰胺为0.4%,黄原胶为1.0%时,胶体阻化剂的保水性能和热稳定性能最佳,封堵性能提高52.70%,连结性能提高117.62%,胶体强度提高一倍。

煤矿用三相泡沫发泡倍数评价的研究

目前三相泡沫发泡倍数的评价方法没有一个统一标准,所以研究不同发泡方式形成的三相泡沫的发泡倍数具有重要意义。通过平行实验,对比震荡法､压力气流法和搅拌法3种发泡方式,研究3种发泡方法对发泡倍数的影响,测定三相泡沫的发泡倍数,评价出发泡倍数最优的方法。结果表明,震荡法形成的三相泡沫发泡倍数最低;压力气流法形成的三相泡沫发泡倍数大于震荡法,且空压机的压强越大,形成的三相泡沫的发泡倍数越大;搅拌法中,使用两孔板形搅拌杆,转速为3000 r/min时,形成的三相泡沫发泡倍数最大,并且形成的三相泡沫能构成稳定的骨架。因此,煤矿用三相泡沫发泡倍数评价适宜使用搅拌法来测量。

基于正交实验法三相泡沫发泡剂的优化设计

通过对5种高分子凝胶表面活性剂、稳泡剂、悬浮剂的复配进行优化,从而提高三相泡沫发泡剂在消防中的灭火性能。采用五因素四水平的正交实验法,利用电动搅拌器测定该复配体系的发泡倍数和半衰期,实验得到,当SDBS、MAEPK、6501、FM-550、膨润土的质量比例为3∶3∶1∶2∶0.2时,该复配体系的稳定性和发泡力达到最优。此外,为了探究无机盐对复配体系稳定性和发泡力的影响,向最优复配体系中加入不同梯度摩尔浓度的NaCl和MgCl_(2)溶液,实验结果表明:低浓度下的复配体系具有良好的发泡性能和稳泡性能,在达到一定浓度后,复配体系的发泡性能和稳定性呈下降趋势。