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 煤矿防灭火水玻璃凝胶复合注浆料（MCA水玻璃凝胶促凝剂）配方生产技术
MCA是一种新型高分子水玻璃凝胶促凝剂，添加了MCA后的水玻璃凝胶胶体在成胶强度、胶体韧性、抗受动压性、保水性、煤壁粘附性和耐温阻燃性等方面全面超过普通水玻璃凝胶的相应性能，克服了普通水玻璃凝胶有氨味或促凝剂有腐蚀性、胶体受压开裂漏风、失水、易堵管等重大缺陷，使水玻璃凝胶的性能发挥得更加全面和完善，是对水玻璃凝胶技术的重大改进和创新。
MCA水玻璃凝胶的应用范围：
（1）充填巷道等处产生的高冒空洞、封堵裂隙，处理高温点；
（2）破碎煤柱及局部构造；
（3）开切眼、停采线及架后火区灭火；
井下使用状态：正常使用比例为水量的4-8%
和水玻璃配合使用，通过注浆孔将混合浆液注入破碎煤体，此料在配制中发生化学反应，反应后呈可柔韧承压的果冻凝胶状，吸热能力大，降温性能好，胶体粘弹性好，灭火效率高。
技术简介：
一、煤矿井下防灭火水玻璃凝胶复合注浆料配方生产技术
我国煤矿有58％以上的矿井煤存在自燃现象，且采空区发生火灾的比例更高。矿井火灾是危害矿井安全、伤及人员与物资的重大隐患。多年来广大工程技术人员及科研工作者一直致力于研发多种防灭火材料(如黄泥、粉煤灰灌浆、煤矿防灭火剂，水玻璃凝胶、高分子复合胶体材料等)与防灭火技术，并取得了众多成果，为防治井下火灾及煤自燃做出了重大贡献。
但防灭火实践及理论研究皆证明，许多防灭火材料存在以下问题，以水玻璃凝胶为例：
由于受普通水玻璃凝胶化学反应原理和材料选择的限制，其终凝点(时刻)的固化反应过程几乎是瞬间完成的。在促凝剂的作用下，水玻璃凝胶反应时凝胶逐渐增稠，一旦到达终凝点附近，水玻璃浆液结构发生质变，几乎瞬间(1～2秒)从流体状就变成了脆硬的果冻状材料。
由于水玻璃凝胶在终凝点(时刻)附近呈现瞬间终凝的特征，在煤矿井下防灭火实践中，往往因为注浆材料质量、管路计算误差和操作计量误差的原因，水玻璃凝胶常常因在没有到达预定的注浆地点时就在管道中突然终凝而造成堵管，使灭火工作停顿，从而丧失或贻误灭火的最佳时机，造成复燃或酿成更大的损失。因此，如何控制延长终凝时刻的反应时间，防止终凝堵管现象的发生是解决问题的关键。
本水玻璃凝胶复合注浆料中的高分子促凝剂通过调控水玻璃凝胶的成胶状态从而延长终凝时刻(点)反应过程，防止终凝堵管。
本水玻璃凝胶复合注浆料，配方成分：高分子促凝剂、水玻璃、水。本技术通过采用聚丙烯酸钠和阳离子聚丙烯酰胺调节水玻璃凝胶浆料的浓度、浆料的流体状态和水玻璃凝胶终凝时刻(点)的反应状态；采用膨润土提高水玻璃凝胶的分散性和阻燃耐烧能力。通过特定的组份和含量，调整水玻璃凝胶的成胶状态，并有效改善终凝时刻(点)附近浆液变化的状态，将本技术水玻璃凝胶终凝时刻(点)过程从普通水玻璃凝胶的1～2秒延长至5～7秒，使得水玻璃凝胶从瞬间终凝改为缓慢柔性终凝，克服了原水玻璃凝胶易堵管的缺陷。
本技术的原材料来源广泛、产品绿色环保、对环境无污染，更加适应煤矿井下防灭火的需要，相较于原水玻璃复合胶体材料，总体性能有了较大的提高，不易堵管。
二、煤矿防灭火高阻燃柔韧承压水玻璃复合注浆料配方生产技术
我国煤矿有58%以上的矿井煤自燃，且采空区火灾比例更高。矿井火灾是危害矿井安全、伤及人员与物资的重大隐患。多年来广大工程技术人员及科技工作者一直在研发多种防灭火材料（如黄泥、粉煤灰灌浆、高分子复合材料，水玻璃、高分子复合胶体材料等）与防灭火技术，取得了众多成果，为防治井下火灾及煤自燃作出了重大贡献。
但防灭火实践及理论研究皆证明，许多防灭火材料存在以下问题：
① 耐烧温度不够，一些材料在低燃烧温度（700℃以下）具有保水性、柔韧不干裂、并保有一定结构强度等功能，却在高温（＆gt;1000℃）下迅速烧失殆尽；
② 许多水玻璃胶体在注浆灭火时，常常因在没有到达预定的煤体内就在管道中突然终凝而堵管，使灭火工作停顿，造成复燃或更大火灾；
③ 市面材料所用水玻璃复合胶体配制工艺太复杂、多种原料需要逐一按顺序下水溶解搅拌，费时费工，不适应井下灭火的实际需要。
本煤矿防灭火高阻燃柔韧承压水玻璃复合注浆料克服上述许多防灭火材料不耐高温（＆gt;1000℃），内部结构易被高温烧坏，无法保水、失去强度和柔韧性的缺点，能提高材料抗高温（＆gt;1000℃）能力、阻滞结构被烧坏、延缓材料高温下失水、失去柔韧性和结构失去强度的速度，延长材料抗高温的有效时间，且能保持柔韧承压。
本煤矿防灭火高阻燃柔韧承压水玻璃复合注浆料，调控水玻璃凝胶终凝状态、延长终凝过程，将水玻璃凝胶终凝过程从几秒钟做了适当延长，使得水玻璃凝胶从几乎瞬间终凝改为适当缓慢终凝，克服原水玻璃凝胶易堵管的缺点。
本煤矿防灭火高阻燃柔韧承压水玻璃复合注浆料提供能适应矿山井下空间狭小、运输不便、需要快速简便大批量生产出灭火材料、能快速投入到火灾现场的设备及工艺。
本煤矿防灭火高阻燃柔韧承压水玻璃复合注浆料，它是由新型添加剂、水玻璃和水组成，本技术材料含有较高活性氢氧化铝，大幅度提高了本技术水玻璃复合注浆料在高温下（大于1000度）耐烧及高柔韧承压的性能。本技术原材料成本低廉、来源广泛、产品绿色环保对环境无污染，产品制备方法简单适应扑灭火灾的急切需要。
本技术高阻燃柔韧承压水玻璃复合注浆料相比原多种水玻璃复合胶体防灭火材料有如下优点：本技术保留了原水玻璃凝胶的主要功能和注浆工艺，突出提高了注浆材料耐高温燃烧的能力和缓慢终凝的过程。使其在高温（﹥1000℃）下的保水能力、柔韧性、力学强度、流淌性以及防止堵管等方面有较大提高，对水玻璃凝胶技术也是创新性的改进；
这主要表现在：
1、提高了材料的耐烧温度（﹥1000℃）、延缓了高温下材料结构被烧坏的时间、提高了材料高温燃烧下内部结构抗烧的能力；
2、由于阻滞了上述材料内部结构被烧坏的时间和速率，提高了材料在高温下的保水能力、胶体结构的柔韧性及强度。经矿山使用，普遍反应本材料灭火速度快、工艺简单可靠、灭火效率高、用量少、火情很少反复；
3、新型水玻璃复合注浆料的成胶时间不仅可控，而且终凝过程比原水玻璃凝胶有了延长。相比原水玻璃凝胶突然终凝容易堵管的缺点，提高了本技术材料终凝前的流淌可控性，可不再发生凝胶突然终凝的现象，方便了现场操作。实践证明，多年来本技术材料在现场使用几乎没有堵过管；
4、本技术选料精细恰当、原料入水后相容性好，无须在现场再反复配制，井下制备简单快速、设备少、工人少、可快速批量生产，能快速连续投入到灭火现场，较好适应井下灭火的急切需要；
5、新型添加剂用量少，相对原水玻璃复合胶体材料的总成本和销售价格变化不大，而本技术材料总体性价比有了较大的提高。
本技术通过大量地面实验及井下实践发现：随着新型添加剂用量增加，本技术材料的成胶时间逐渐缩短；相比之下，新型添加剂的用量（在10%之内）对本技术材料成胶时间的影响比水玻璃用量的作用要大；另外，防灭火实践证明，本技术材料的成胶时间要根据灭火点的位置、管路长短、管路布置的复杂性（如起伏、拐弯多少等）来定；例如当灭火距离在60-80米之内，其成胶终凝时间要在2.5-3.5分钟，而短距离（小于40米）使用则终凝时间可在30-60秒。
技术服务：煤矿防灭火水玻璃凝胶复合注浆料（MCA水玻璃凝胶促凝剂）技术资料费280元，包括技术配方、工艺流程等，提供技术支持。
上一技术：LFM轻型喷涂堵漏充填材料生产技术
下一技术：煤矿阻燃FSA快速垒砌材料生产技术
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