2015NO.6
试验与应用
粉煤灰综合利用
FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION
煤矿井下壁面封堵涂料的制备试验 Preparation of Wall SealingCoatingfor Underground inCoal Mine
刘建强，杨凤玲，宋慧平，程芳琴
（山西大学资源与环境工程研究所，国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室，山西太原030006）
摘要：为了有效抑制煤矿井下瓦斯气体涌出，本文通过考察不同种类聚合物乳液和液粉比对瓦斯封堵涂料性能（包括表干时间、实干时间、断裂伸长率、抗拉强度、吸水率、耐火性）的影响，研制出一种新型聚合物水泥类煤矿井下瓦斯封堵涂料。结果表明：添加S400F乳液的涂层性能最好，且成本较低，最适合用于制备煤矿井下封堵涂料；随着液粉比的增大，涂层抗拉强度降低，断裂伸长率升高，防水性得到改善，但涂层干燥时间会变长，耐火性也相应变差。因此，表层材料宜采用0.4~0.5的液粉比，底层材料宜采用0.2左右的液粉比。
关键词：聚合物乳液；瓦斯封堵涂料；煤矿井下；耐火性；液粉比
中图分类号：TU54*5
文献标识码：A
文章编号：10058249(2015)06-0014-05
Liu Jianqiang, Yang Fengling; Song Huiping, Cheng Fangqin
( Institute of Resources and Environment Engineering ,State Environmental Protection Key Laboratory of Efficient Utilization Technology of Coal Waste Resources, Shanxi University, Taiyuan 030006, China)
Abstract; Inorderto suppresthegas emission in coalmine eficiently,anew type of coal mine gasealcoating isdeveloped. The properties of gas sealing coating were investigated by different kinds of polymer emulsion and liquid powder ratio in this paper ( including surface dry time, action time, elongation at break, tensile strength, water absorption, fire resistance). The results shows that S400F emulsion is the most suitable emulsion for coal mine plugging coating preparation, which can ensure the performance of gas sealing coating and the cost is low; tensile strength of the coating decreases with the increase of ratio of liquid to powder, and elongation at break increases, waterproof improves as well, but drying time df coating will grow and fire resistance will alse comesponding poer. Therefore, the suitable liquid powder ratio of surface material should be between 0.4 ~ 0.5, the liquid powder ratio of bottom material is appropriate to use about 0.2.
Key Words:polymer emulsion; gas sealing coating; coal mine; fire resistance; liquid powder ratio
瓦斯灾害事故是对煤矿企业中危害最大的事故之二"]。煤矿开采过程中，从煤层和围岩中会有瓦斯气体不断地缓慢释放出来，在通风不畅的情况下，浓度会增大，瓦斯气体积聚严重时会造成矿工缺氧室息、甚至死亡[2]；同时，由于煤矿井下存在着大量的可燃物，如煤、瓦斯、煤尘、坑木、油料、炸药和各类机电设备等，因
基金项目：国家科技支撑计划项目（2013BAC14B05）；山西省煤基重点科技攻关项目（MC2014-06)
第一作者：刘建强(1990～），男，硕士研究生。
E-mail：450575886@qq.com，研究方向：度弃物资源化利用及煤矿安全。
通信作者：程芳零（1964～），女，教授
E-mail：cfangqin@sxu.edu.en，研究方向：废弃物资源化利用收稿日期：2015-05-14
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此极易发生火灾，火灾一且发生，轻则影响安全生产，重则烧毁煤炭资源和设备，造成人员伤亡，甚至引起瓦斯、煤尘爆炸3)。在开采的掘进过程中，不断有水从煤层和围岩中向采掘面和巷道渗出，影响了井下环境条件和生产效率，而且需不断排水，增加了生产成本[4,5]。因此，开发一种具有防水、防火功能的涂料应用于煤矿并下，有着重大的意义。
聚合物水泥涂料是一种由液料（聚合物乳液与添加剂）、粉料（水泥、无机填料以及助剂)2种组分构成的涂料，具有弹性高、粘结力强、抗冻融、耐高温、耐腐蚀、冷施工、可湿作业、施工简单、无毒无害、环保等特点[6-8]，是建设部大力推荐的环保型防水产品，是近年来防水涂料发展的热点。将这种涂料喷涂在回采巷、