發(fā)泡水泥在煤礦瓦斯抽放孔封堵上的應用研究.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，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)定性的影響關系，得出影響發(fā)泡穩(wěn)定的關鍵是發(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