[发明专利]一种瓦斯抑爆剂及其制备方法

说明书

本发明属于瓦斯抑爆材料技术领域，具体涉及一种瓦斯抑爆剂及其制备方法。本发明提供的瓦斯抑爆剂，包括如下重量份的组分，拟薄水铝石30‑70份；水玻璃35‑55份；硫酸铝水溶液130‑150份；氢氧化钠水溶液100‑120份；金属钌盐5‑10份；非离子表面活性剂20‑30份。所述瓦斯抑爆剂通过各组分的配比以及金属钌盐和非离子表面活性剂的添加，使得其能够快速去除环境中的瓦斯，降低瓦斯浓度，同时还能有效衰减瓦斯爆炸冲击波和火焰波，在降低甲烷浓度的同时抑制了爆炸，降低了爆炸带来的损害。另外，本发明提供的制备方法无需高温环境，成本较低。

技术领域

本发明属于瓦斯抑爆材料技术领域，具体涉及一种瓦斯抑爆剂及其制备方法。

背景技术

我国是世界第一大产煤国，煤炭在我国一次能源消费中约占70％左右，因而煤炭行业是关系我国国家经济命脉的重要基础产业。然而，煤炭行业又是我国安全生产形势最为严峻的行业之一，预防和控制煤矿重特大事故的发生，促进煤矿安全生产形势的根本好转已成为国家和政府层面上急需解决的重大问题，也是我国安全生产工作的核心任务。在所有煤矿灾害事故中，尤以瓦斯事故为重，其中主要以煤与瓦斯突出以及由瓦斯超限而造成的瓦斯爆炸为最主要的表现形式。

瓦斯爆炸过程中造成严重破坏作用的是爆炸波。爆炸波的强度大小在很大程度上受火焰波和前驱波强度的制约，因此通过抑制前驱波来降低爆炸波的破坏能力是很有现实意义的。近年来，多孔材料因其质量轻，对爆炸时产生的压力波和火焰波具有较好的抑制作用而受到关注，已在军事和民用工程防护领域得到广泛的应用。目前国内外学者对金属丝网和泡沫陶瓷多孔材料抑制瓦斯爆炸效果进行了实验研究，发现金属丝网和泡沫陶瓷都对爆炸超压和火焰均有一定的衰减效果。

例如，中国专利文献CN102796911A，公开了一种多孔泡沫铁镍金属抑爆材料按重量百分含量是由10％～30％的镍和70％～90％的铁组成；其中，所述的多孔泡沫铁镍金属抑爆材料的相对体积密度为0.3g/cm³或0.8g/cm³，孔径为10ppi～30ppi，通孔率为80％～90％，厚度为3cm、6cm或8cm。该专利文献中提供的多孔泡沫铁镍金属能够有效衰减阻隔火焰波和压力波造成的危害，对管道瓦斯爆炸阻隔爆实验中超压值衰减率为55.1％～73.8％；对瓦斯爆炸火焰温度的衰减率为37.6％～70.7％。

但同时也发现，该文献中提供的抑爆材料衰减瓦斯爆炸冲击波和火焰波实际为物理阻隔，不能有效降低甲烷浓度，功能单一，且效果尚不够理想；另外，材料的制备需要高温处理过程，能耗较高。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的抑爆材料功能单一、效果有待进一步提高，材料的制备方法需要高温处理步骤、能耗较高等缺陷，从而提供一种瓦斯抑爆材料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种瓦斯抑爆剂，包括如下重量份的组分，

拟薄水铝石30-70份；

水玻璃35-55份；

硫酸铝水溶液130-150份；

氢氧化钠水溶液100-120份；

金属钌盐5-10份；

非离子表面活性剂20-30份。

进一步地，还包括3-6份的环氧树脂。

进一步地，所述非离子表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚，烷基醇酰胺，吐温-80，斯潘-80中的至少一种；

优选的，所述非离子表面活性剂为烷基醇酰胺，吐温-80，斯潘-80的混合物。

进一步地，以二氧化硅的质量计，所述水玻璃的浓度为20-30％；