[发明专利]一种用于煤矿瓦斯抽采钻孔的速凝高强微膨胀封孔材料

说明书

技术领域

本发明涉及封孔材料领域，具体地说涉及一种用于煤矿瓦斯抽采钻孔的速凝高强微膨胀封孔材料。

背景技术

瓦斯灾害是煤矿生产的第一大自然灾害，为了防止它的发生，在生产中都投入大量的人力和物力，但仍然不能杜绝其发生。早在20世纪50年代，瓦斯抽采就被列入我国煤矿瓦斯治理的重要措施，并在全国范围推广执行。然而，目前我国仍有很多煤矿瓦斯抽采不达标，除了煤层自身特性参数外，瓦斯抽采方法选择和封孔质量效果不佳是主要原因。

目前，常用的钻孔封孔方式有黄泥封孔法、水泥浆封孔法、封孔器封孔法、聚氨酯封孔法等。这些技术对保障矿井瓦斯抽采效果起到了一定的作用，但都存在一些不足，如黄泥封孔法，黄泥送入钻孔时容易和煤岩渣混在一起，不利于捣实，倾角大的上行孔送黄泥较困难，且黄泥固化后容易干裂产生漏气；水泥浆封孔法，水泥浆固化时间长，凝固前易流淌形成裂隙，封孔质量差；封孔器封孔法，封孔器使用工艺复杂，且价格昂贵；聚氨酯封孔法，聚氨酯发泡太快，不易控制，凝固后抗压强度小，且随着时间的延长聚氨酯会收缩，容易造成漏气。

因此，现有技术无法有效密封瓦斯抽采钻孔，保障矿井安全回采，有待于更进一步的改进和发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种安全环保，使用工艺简单，凝固时间快，膨胀性好，强度高的用于煤矿瓦斯抽采钻孔的速凝高强微膨胀封孔材料。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种用于煤矿瓦斯抽采钻孔的速凝高强微膨胀封孔材料，按重量份，包括以下原料：硅酸盐水泥40～45份，石膏30～40份，纤维素0.1～0.2份，氧化钙25～35份，二氧化硅4.5～5.5份。

上述用于煤矿瓦斯抽采钻孔的速凝高强微膨胀封孔材料的制备方法为：将硅酸盐水泥、石膏、纤维素、氧化钙和二氧化硅混合，并搅拌均匀，装袋防潮存放即可。

上述用于煤矿瓦斯抽采钻孔的速凝高强微膨胀封孔材料的使用方法为：将用于煤矿瓦斯抽采钻孔的速凝高强微膨胀封孔材料与水按重量比1:0.8的比例混合，并搅拌均匀，制成浆体即可使用。在实施本发明的过程中，发明人发现采用此配比，材料的凝固时间、膨胀率以及强度能达到最优。

本发明的有益效果体现在：

本发明用于煤矿瓦斯抽采钻孔的速凝高强封孔材料的凝固时间为30～40min，粘度为9500～9810mPa·s，1天后膨胀率可达9％，1天后强度可高达4MPa，且凝固后不开裂，从而保证封孔质量可靠，与同类产品胶囊封孔器相比，成本低(仅为胶囊封孔器的1/5)，使用工艺简单；与普通水泥浆封孔材料相比，凝固时间快，流动性强，膨胀性好，封孔质量更佳。

而且本发明用于煤矿瓦斯抽采钻孔的速凝高强封孔材料无毒、无害、无污染，安全环保，能从根本上解决煤矿瓦斯抽采钻孔封孔不严问题。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

以下实施例所使用的各种原料，如未作特别说明，均为本领域公知的市售产品。

实施例1

一种用于煤矿瓦斯抽采钻孔的速凝高强微膨胀封孔材料，按重量份，包括以下原料：硅酸盐水泥45份，石膏30份，纤维素0.2份，氧化钙25份，二氧化硅5.5份。

具体制备方法为：将硅酸盐水泥、石膏、纤维素、氧化钙和二氧化硅混合，并搅拌均匀，装袋防潮存放即可。

具体使用方法为：将用于煤矿瓦斯抽采钻孔的速凝高强微膨胀封孔材料与水按重量比1:0.8的比例混合，并搅拌均匀，制成浆体即可注入钻孔中。

本实施例的用于煤矿瓦斯抽采钻孔的速凝高强微膨胀封孔材料，凝固时间快，凝固时间为30min，流动性强，粘度为9500mPa·s，具有一定的膨胀性，1天后膨胀率达9％，强度增大，1天后强度高达3.5MPa，凝固后不开裂，封孔质量可靠。

实施例2

一种用于煤矿瓦斯抽采钻孔的速凝高强微膨胀封孔材料，按重量份，包括以下原料：硅酸盐水泥42.5份，石膏35份，纤维素0.15份，氧化钙30份，二氧化硅5份。

具体制备方法和具体使用方法同实施例1。

本实施例的用于煤矿瓦斯抽采钻孔的速凝高强微膨胀封孔材料，凝固时间快，凝固时间为36min，流动性强，粘度为9680mPa·s，具有一定的膨胀性，1天后膨胀率达8.8％，强度增大，1天后强度高达3.7MPa，凝固后不开裂，封孔质量可靠。

实施例3