CN102562123A

CN102562123A - 矿井高爆煤尘抑爆剂及其制作方法

Info

Publication number: CN102562123A
Application number: CN2011104587815A
Authority: CN
Inventors: 祁方坤; 程卫民; 鲍庆国; 徐若友; 左前明; 刘含东; 彭忠勤; 李安国; 黄西亮; 王坤; 杜景林; 韩志强; 李连坡
Original assignee: ZAOZHUANG COAL MINING GROUP XINAN COAL INDUSTRY CO LTD
Current assignee: ZAOZHUANG COAL MINING GROUP XINAN COAL INDUSTRY CO LTD
Priority date: 2011-12-31
Filing date: 2011-12-31
Publication date: 2012-07-11

Abstract

一种抑爆效果好的矿井高爆煤尘抑爆剂，包括以下重量百分比的原料制成：Al(OH)₃：10-30%，硅藻土：10-30%，聚磷酸铵：40-70%，其制作方法，按重量百分比取原料Al(OH)₃：10-30%，硅藻土：10-30%，聚磷酸铵：40-70%，分别粉碎成粉末，然后混合均匀，将混合后的产品干燥即可。

Description

矿井高爆煤尘抑爆剂及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种抑爆剂，尤其涉及一种矿井高爆煤尘抑爆剂及其制作方法。

背景技术

矿井粉尘作为煤炭生产加工过程中的必然产物，是矿井生产主要的自然灾害之一，它不仅引起职业病，同时许多煤尘还具有***性，严重威胁着矿井的安全生产。而且，多数重特大煤矿事故均有煤尘的参与，煤尘的参与不仅会使***的威力剧烈增加，而且由于煤尘的不完全反应会释放出大量的有毒气体，从而造成更多的人员伤亡和财产损失；据调查，我国88%的矿井煤尘具有***性，煤尘产生的危害是极为巨大的；煤尘***灾害往往是由局部粉尘云或其它***物***(即"初始***")产生的冲击波使大量的沉积粉尘飞扬并与空气混合，形成燃烧***传播(即"二次***")造成的，其波及的范围往往是整个巷道甚至整个***，现阶段煤矿生产中主要应用岩粉（碳酸钙）撒播来降低氧含量，从而达到抑制***生成的目的，然而，岩粉容易受潮结块失去飞扬能力，同时它在抑制***方面的性能也十分有限，除了岩粉以外，部分铵盐、硫酸盐和碳酸盐也有所应用，实践证明，由于不同抑爆剂的作用机理、自身性质和环境条件的不同，他们在抑爆的效果上有着较明显的差异；传统抑爆剂的抑爆剂添加量大，易失效，抑爆效果差。

发明内容

本发明的目的是提供一种抑爆效果好的矿井高爆煤尘抑爆剂。

本发明的目的是提供一种抑爆效果好的矿井高爆煤尘抑爆剂的制作方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种矿井高爆煤尘抑爆剂，其特征是，包括以下重量百分比的原料制成：

Al(OH)₃：10-30%，硅藻土：10-30%，聚磷酸铵：40-70%。

一种矿井高爆煤尘抑爆剂的制作方法，其特征是，按重量百分比取原料Al(OH)₃：10-30%，硅藻土：10-30%，聚磷酸铵：40-70%，分别粉碎成粉末，然后混合均匀，将混合后的产品干燥即可得到成品。

本发明的优点效果在于：使用本发明时，抑爆剂、煤尘最低按照0.25:1添加,即可完全抑制***生成，这相对于传统抑爆剂需要1：1添加，甚至更大比例添加的抑爆效果更好。

附图说明

图1为本发明制作方法框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1、

如图1所示，一种矿井高爆煤尘抑爆剂，其特征是，包括以下重量百分比的原料制成：

Al(OH)₃：10-30%，硅藻土：10-30%，聚磷酸铵：40-70%。

实施例2、

矿井高爆煤尘抑爆剂，其特征是，包括以下重量百分比的原料制成：Al(OH)₃：20%，硅藻土：20%，聚磷酸铵：60%。

一种矿井高爆煤尘抑爆剂的制作方法，其特征是，按重量百分比取原料Al(OH)₃：20%，硅藻土：20%，聚磷酸铵：60%，分别粉碎成粉末，然后混合均匀，将混合后的产品干燥即可得到成品。

实施例3、

矿井高爆煤尘抑爆剂，其特征是，包括以下重量百分比的原料制成：Al(OH)₃：25%，硅藻土：25%，聚磷酸铵：50%。

一种矿井高爆煤尘抑爆剂的制作方法，其特征是，按重量百分比取原料Al(OH)₃：25%，硅藻土：25%，聚磷酸铵：50%，分别粉碎成粉末，然后混合均匀，将混合后的产品干燥即可得到成品。

应用国际通用的20L球形***测试装置和自动抑爆装置对上述实施例1和实施例2复配抑爆剂性能进行试验, 复配抑爆剂添加量控制在50%以下,最低添加量25为%,在实施例2中效果最好,完全抑制***生成。

（1）延缓***生成时间。由于添加了高效吸热作用的Al(OH)₃，同时参与化学反应的聚磷酸铵也是吸热反应，因此可以预计，通过抑爆剂的添加，会对***生成的时间得到延缓。

（2）降低***最大压力和压力上升速率。由于反应受到外在抑爆剂的吸热与吸收、反应自由基，从而在链的发展传播过程中会使速率降低，直接影响到***的猛度，表现在最大***压力和压力上升速率的降低。

（3）完全抑制***生成。即在空间达到煤尘***浓度、分散良好且有点火源的前提下，通过多个抑制机理协同作用，使得爆燃无法产生或者***无法传播，即完全抑制了***的生成，使得危害性消除。

Al(OH)₃阻燃剂的阻燃机理是通过提高热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高其阻燃抑爆性能。充分发挥其结合水蒸汽时大量吸热的特性，提高其自身的抑爆能力。具有很好的冷却作明，从而降低爆温、火焰以及火焰存在的时间，使燃烧反应链不能持续下去，抑制***火焰的发展，从而达到扑灭火焰、抑制***的作用。

减弱自由基的活性角度，根据活化能理论，两种活化分子之间发生碰撞才能发生反应。瓦斯***过程是一种自由基的连锁反应，***体系中充满活化瓦斯分子、氧分子、自由基。且链式反应对添加物敏感。聚磷酸铵(ammonium polyphosphate，简称为APP)是长链状含磷、氮的无机聚合物，其分子通式为：(NH₄P0₃)_n。

借助聚磷酸铵抑爆粉体的作用，消耗了燃烧***反应中的自由基。大量的抑爆粉体以雾状形式喷向火焰时，火焰中的自由基被大量吸附和转化，使自由基数量急剧减少，致使燃烧的链反应中断．最终使火焰熄灭，***中止。故选取聚磷酸铵作为单体之一。

吸收自由基角度，硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，主要由古代硅藻遗体组成，具有一些独特的性能如：多孔性（孔隙率达80%-90%）、较大的表面积，具有细腻松散、质轻、多孔和吸附性、渗透性强的特性，不含有害化学物质。由于硅藻土具有良好的热稳定性，对热的低传导性和屏障作用，是燃烧过程中的非活性物质，当把硅藻土粉末加入到燃烧***区域与火焰混合后，的多孔结构增加了其与自由基的接触面积数量急剧减少，致使燃烧的链反应中断，粉末颗粒与火焰中的自由基接触，硅藻土特有，把大量的自由基吸附在粉末表面，使自由基从而抑制瓦斯***。另外，能够增强其在燃烧***体系中的分散性和悬浮性。

同一种粉体抑爆材料，粒径越小，比表面积越大，抑爆效果越好。天然纳米孔结构材料硅藻土的颗粒尺寸小，空隙发达，会对自由基的产生强烈的吸收作用，支链反应的活化中心浓度大大降低，自由基的消耗速度大于增长速度，达到中断***链式反应的目的。故将天然纳米孔结构材料硅藻土作为复配单体之一。

Claims

1.一种矿井高爆煤尘抑爆剂，其特征是，包括以下重量百分比的原料制成：

Al(OH)₃：10-30%，硅藻土：10-30%，聚磷酸铵：40-70%。

2.根据权利要求1所述的矿井高爆煤尘抑爆剂，其特征是，包括以下重量百分比的原料制成：Al(OH)₃：20%，硅藻土：20%，聚磷酸铵：60%。

3.根据权利要求2所述的矿井高爆煤尘抑爆剂，其特征是，包括以下重量百分比的原料制成：Al(OH)₃：25%，硅藻土：25%，聚磷酸铵：50%。

4.一种矿井高爆煤尘抑爆剂的制作方法，其特征是，按重量百分比取原料Al(OH)₃：10-30%，硅藻土：10-30%，聚磷酸铵：40-70%，分别粉碎成粉末，然后混合均匀，将混合后的产品干燥即可得到成品。

5.根据权利要求4所述的一种矿井高爆煤尘抑爆剂的制作方法，其特征是，按重量百分比取原料Al(OH)₃：20%，硅藻土：20%，聚磷酸铵：60%，分别粉碎成粉末，然后混合均匀，将混合后的产品干燥即可得到成品。