一种新型凝胶泡沫的研制及其防灭火特性

摘要

针对目前煤矿防灭火材料的不足,通过四因素三水平正交实验研制出一种用于防治煤自燃的新型凝胶泡沫,并采用自行设计的封堵装置和程序升温方法分别对其进行封堵与煤自燃阻化实验.研究结果表明:当发泡剂质量分数0.5％,并以烷基糖苷∶脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠=4∶3进行复配;稳泡剂聚乙烯醇质量分数0.1％;胶凝剂聚丙烯酰胺和交联剂柠檬酸铝质量分数分别为0.5％和0.4％时研制出的凝胶泡沫状态最佳,且初始泡沫体积和泡沫半衰期分别为:985mL和682min,胶凝时间为16min.成型后的凝胶泡沫具有优良的承压性能,封堵碎煤块后产生的最大负压可达-43kPa.该凝胶泡沫的高吸水保水性能显著,在90℃以上仍保有大量水分,对实验煤样的最大CO阻化率达75.02％.