瓦斯封孔材料的制备及性能
瓦斯封孔材料是煤矿井下常用的材料,主要用于解决密封瓦斯抽采孔的问题。以下是几种常见的瓦斯封孔材料及其制备方法和性能特点。
1. 柔性瓦斯封孔材料
制备方法
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基料成分:基料包括以下重量份的组分:
- 纤维素醚 50~60 份
- 高吸水树脂 20~30 份
- 硫酸钙 10~20 份
- 稳定剂 10~20 份
- 防腐剂 1~3 份
- 稳定剂:稳定剂包括硬脂酸甲酯和聚乙烯醇水溶液,硬脂酸甲酯和聚乙烯醇水溶液的重量比为 1:4~9。
- 基料和水的比例:基料和水的重量比为 1:25~30。
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制备步骤:
- 将基料和水混合均匀。
- 稳定剂的制备方法为:向聚乙烯醇水溶液中滴加硬脂酸甲酯,剪切,得到稳定剂。
- 聚乙烯醇水溶液的质量分数为 5%~10%。
- 剪切时,转速为 1500~1700 r/min。
- 高吸水树脂可以是 cr-620 高吸水树脂、ca-630 高吸水树脂、ca-330 高吸水树脂、nr-760h 高吸水树脂中的一种或多种。
- 硫酸钙为乙烯-乙烯醇共聚物改性硫酸钙,制备方法为:将乙烯-乙烯醇共聚物加热熔融,加入硫酸钙,分散均匀,冷却,得到改性硫酸钙。
- 乙烯-乙烯醇共聚物和硫酸钙的重量比为 1:7~19。
- 纤维素醚可以是羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或两种。
- 防腐剂可以是山梨酸钾、丙酸钙、三氯酸钾中的一种或多种。
性能特点
- 胶体强度高:基料中加入了包含硬脂酸甲酯和聚乙烯醇水溶液的稳定剂,避免了因纤维素醚表面活性能力较高导致柔性瓦斯封孔材料不稳定现象的出现,明显提高了柔性瓦斯封孔材料的胶体强度。
- 体积稳定性好:硫酸钙作为无机增强填料,其加入也可以提高柔性瓦斯封孔材料的胶体强度和体积稳定性。
- 注浆方便:基料和水的重量比为 1:25~30,这明显减少了基料的重量,有利于节约井下运输成本。