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煤层火灾灭火复合胶体
    【技术领域】

    本发明涉及一种灭火胶体，特别是适用于煤层火灾灭火的复合胶体。

    背景技术

    煤矿火灾采用胶体灭火具有灭火速度快、效率高、灭火后不易复燃的特点。目前矿井火灾胶体灭火一般采用液态基料与固体促凝剂的水溶液混合(或与黄土等的浆液混合)并注入发火区，混合物在发火区形成凝胶从而达到灭火的目的。现使用的胶体灭火材料一般采用二氧化硅凝胶，一般每立方米的添加材料为80-150千克，添加材料用量较大，成本较高，灭火时需要将大量添加材料输送到矿井下，由于煤矿井下运输条件比较差，这种材料在灭火中有较大的局限性。现也有一些粉状材料与水混合成胶体灭火技术，但这些胶体仍有一定流动性，成本也比较高。有自燃危险的煤矿大都有地面灌浆系统。一般浆液浓度越大，灭火效果越好。但高浓度浆液易沉降，容易造成管路堵塞，影响应急的注浆操作，进而降低或影响灭火效果。

    本发明的内容

    本发明要解决的技术问题是为克服背景技术中所述的不足，而提供一种既可使浆液增稠，又能提高悬浮性，并能控制在预定区域发生胶凝，且成本低、灭火效果好的煤层火灾灭火复合胶体。

    本发明的技术解决方案在于：

    在以粉煤灰或土或矿渣与水混合而成的浆液中加入含有羧基、羟基、酰胺的亲水性基团的线性高分子材料，再加入过渡金属高价离子溶液进行混合。

    本发明的进一步改进是：

    每立方米胶体中含有600-1000千克粉煤灰或土或矿渣，含有0.2-0.5千克的线性高分子材料。所说的线性高分子材料为丙烯酸与乙酸乙烯醇酯地共聚物。所说的过渡金属高价离子溶液为含有Fe3+或Al3+的溶液，其浓度为0.001-0.01mol/L。

    本发明所产生的积极效果是：本发明采用向砂、土的浆液中添加少量粉状亲水性线性高分子材料的方法，通过线性高分子材料的架桥作用，将浆液中的固体颗粒连接在一起，形成较稠的胶体，既可以用来扑灭煤层火灾，也可用来扑灭储煤场等固体火灾、油井火灾的灭火等。在浆液中加入少量亲水性高分子材料后可使浆液粘度增大，以提高注浆效果，同时也能提高悬浮性，工艺上更容易实现。增稠的浆液流到井下发火区附近后，向其中加入少量过渡金属高价离子溶液，即可使浆液胶凝而形成复合胶体，能起到良好的灭火效果。本发明还具有成本相对更低的优点，所用材料很容易获得，形成胶体的工艺更为简单可行。采用本发明制得的胶体在较大的外力作用下发生屈服而不会开裂，并在逆向力的作用下恢复，克服了背景技术中胶体刚性较强，外力作用下会破碎并不能物理恢复的不足。

    【具体实施方式】

    下面将结合具体实施例对本发明作进一步描述：

    实施例1：

    所述的浆液为平均粒度小于1mm的粉煤灰与水混合制得，其浓度为每立方米胶体中占有800千克粉煤灰。再向制得的浆液中加入丙烯酸与乙酸乙烯醇酯的共聚物0.3千克，使浆液的稠度增加。通过灌浆设备将该浆液输送到井下发火区附近，并在发火区附近配制Fe3+离子溶液，其浓度为0.008mol/L，由搅拌机将增稠后的浆液和金属离子溶液充分混合后注入发火煤层。这种混合物在煤层中能形成复合胶体状态，从而达到灭火目的。

    实施例2：

    用平均粒度小于1mm的920千克的土与水混合成浆液，再向该浆液中加入丙烯酸与乙酸烯醇酯的共聚物0.22千克，以提高浆液的稠度和悬浮性，便于远距离输送。再在井下发火区附近配制浓度为0.01mol/L的Al3+离子溶液与增稠后的浆液进行混合后注入发火煤层，形成复合胶体状态，同样达到灭火目的。