發(fā)泡水泥在煤礦瓦斯抽放孔封堵上的應(yīng)用研究.pdf

1、近年來礦井瓦斯抽放孔封堵的方法日趨成熟，發(fā)泡聚合材料封孔因其工藝簡單、密封可靠、封孔迅速等特點而得到了廣泛應(yīng)用，聚氨酯材料是目前采用最多的聚合材料。但由于聚氨酯的成本較高、操作要求高，限制了其更廣泛的發(fā)展。
　　發(fā)泡水泥用作井上抽放孔的封堵材料是本課題在封堵技術(shù)上開拓出的一個新方向。它采用普通硅酸鹽水泥和硫鋁酸鹽水泥作膠凝材料，以雙氧水為發(fā)泡劑，摻加適宜量的固化劑、減水劑及穩(wěn)泡劑等外加劑，在常溫常壓下完成發(fā)泡反應(yīng)，充分填堵住抽放孔

2、及其周圍孔隙，在6-8分鐘內(nèi)固化凝結(jié)，可以達到期望的封堵效果。因其成本低、施工簡單，有望代替聚氨酯聚合材料廣泛作為礦井瓦斯抽放孔的封堵材料。完成的主要工作如下：
　　1.常溫發(fā)泡試驗研究：通過在干粉物料中添加遇水發(fā)熱的激發(fā)劑，取代溫水發(fā)泡的要求，實現(xiàn)常溫發(fā)泡的目的。研究了激發(fā)劑、水溫與發(fā)泡速率、發(fā)泡體積的關(guān)系，確定出不同室外溫度條件下激發(fā)劑的適宜摻量。
　　2.體積穩(wěn)定性優(yōu)化：研究了發(fā)泡水泥發(fā)泡過程中氣泡的長大及穩(wěn)定固化原理

3、；研究了pH值、硫鋁酸鹽水泥及攪拌時間對體積穩(wěn)定性的影響關(guān)系，得出影響發(fā)泡穩(wěn)定的關(guān)鍵是發(fā)泡速率和固化速率的平衡。
　　3.發(fā)泡水泥的固化時間優(yōu)化：為了盡可能縮短發(fā)泡水泥的凝結(jié)時間，進行了水泥的復(fù)配試驗及外加劑和水料比的正交試驗，找出了普通硅酸鹽水泥和硫鋁酸鹽水泥的最佳復(fù)配比例，確定了發(fā)泡劑、激發(fā)劑和固化劑的適宜摻加比例以及合適的水料比。
　　4.發(fā)泡水泥漿體流動性研究：在固定水料比的條件下研究了減水劑和硅粉摻量對漿體流動性的