矿用堵漏无机触变防灭火凝胶的流变特性研究

• 作者: 韩福志 邵和 司俊鸿 张俊
• 来源期刊: 矿业安全与环保
• 学科: 工学
• 关键词: 堵漏风 无机触变凝胶 成胶时间 流变特性 本构方程 防灭火
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 试验研究|Test Research
• 页码范围: 1-7
• 页数: 7页
• 分类号: TD75+2.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.19835/j.issn.1008-4495.2022.01.001

摘要

为了有效阻隔煤矿采空区漏风,研制了一种由钠基膨润土、硅酸镁锂、水玻璃和复合外加剂组成的无机触变防灭火凝胶.通过倒置法测试凝胶的成胶时间,采用旋转流变仪研究了在不同配比条件下凝胶的流变特性,构建了凝胶的本构方程,优选出适用于注浆堵漏的凝胶配比.结果表明:凝胶的流变特性符合Herschel-Bulkley模型,相关系数R2均大于0.99;按照样品S-13的配比,即当钠基膨润土、硅酸镁锂、硅酸盐水泥的质量分数分别为4.00％、3.00％、0.46％时,凝胶的流动性较好、触变性较强,且未恢复残余应力与屈服应力相对较小,有利于将凝胶浆液输送至采空区,静置形成稳定网状凝胶结构封堵漏风,不易产生新的裂缝.玻璃圆筒充填凝胶后两端相对压力可达-53.9 kPa,约为未充填时的28倍,说明凝胶密封性能好;灭火实验中,煤堆注入凝胶后温度快速下降,不易复燃.