專利名稱：礦井高爆煤塵抑爆劑及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抑爆劑，尤其涉及一種礦井高爆煤塵抑爆劑及其制作方法。
背景技術(shù)：
礦井粉塵作為煤炭生產(chǎn)加工過(guò)程中的必然產(chǎn)物，是礦井生產(chǎn)主要的自然災(zāi)害之一，它不僅引起職業(yè)病，同時(shí)許多煤塵還具有爆炸性，嚴(yán)重威脅著礦井的安全生產(chǎn)。而且，多數(shù)重特大煤礦事故均有煤塵的參與，煤塵的參與不僅會(huì)使爆炸的威力劇烈增加，而且由于煤塵的不完全反應(yīng)會(huì)釋放出大量的有毒氣體，從而造成更多的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失；據(jù)調(diào)查，我國(guó)88%的礦井煤塵具有爆炸性，煤塵產(chǎn)生的危害是極為巨大的；煤塵爆炸災(zāi)害往往是由局部粉塵云或其它爆炸物爆炸(即“初始爆炸“)產(chǎn)生的沖擊波使大量的沉積粉塵飛揚(yáng)并與空氣混合，形成燃燒爆炸傳播(即“二次爆炸“)造成的，其波及的范圍往往是整個(gè)巷道甚至整個(gè)系統(tǒng)，現(xiàn)階段煤礦生產(chǎn)中主要應(yīng)用巖粉(碳酸鈣)撒播來(lái)降低氧含量，從而達(dá)到抑制爆炸生成的目的，然而，巖粉容易受潮結(jié)塊失去飛揚(yáng)能力，同時(shí)它在抑制爆炸方面的性能也十分有限，除了巖粉以外，部分銨鹽、硫酸鹽和碳酸鹽也有所應(yīng)用，實(shí)踐證明，由于不同抑爆劑的作用機(jī)理、自身性質(zhì)和環(huán)境條件的不同，他們?cè)谝直男Ч嫌兄^明顯的差異； 傳統(tǒng)抑爆劑的抑爆劑添加量大，易失效，抑爆效果差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種抑爆效果好的礦井高爆煤塵抑爆劑。本發(fā)明的目的是提供一種抑爆效果好的礦井高爆煤塵抑爆劑的制作方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種礦井高爆煤塵抑爆劑，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%，聚磷酸銨40_70%?！N礦井高爆煤塵抑爆劑的制作方法，其特征是，按重量百分比取原料Al (OH)3: 10-30%,硅藻土 10-30%，聚磷酸銨40-70%，分別粉碎成粉末，然后混合均勻，將混合后的產(chǎn)品干燥即可得到成品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果在于使用本發(fā)明時(shí)，抑爆劑、煤塵最低按照0. 25:1添加，即可完全抑制爆炸生成，這相對(duì)于傳統(tǒng)抑爆劑需要1:1添加，甚至更大比例添加的抑爆效果更好。


圖1為本發(fā)明制作方法框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明 實(shí)施例1、
如圖1所示，一種礦井高爆煤塵抑爆劑，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%，聚磷酸銨40_70%。一種礦井高爆煤塵抑爆劑的制作方法，其特征是，按重量百分比取原料Al (OH)3: 10-30%,硅藻土 10-30%，聚磷酸銨40-70%，分別粉碎成粉末，然后混合均勻，將混合后的產(chǎn)品干燥即可得到成品。實(shí)施例2、
礦井高爆煤塵抑爆劑，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%，聚磷酸銨60%。一種礦井高爆煤塵抑爆劑的制作方法，其特征是，按重量百分比取原料Al (OH)3: 20%，硅藻土 20%，聚磷酸銨60%，分別粉碎成粉末，然后混合均勻，將混合后的產(chǎn)品干燥即可得到成品。實(shí)施例3、
礦井高爆煤塵抑爆劑，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%，聚磷酸銨50%。一種礦井高爆煤塵抑爆劑的制作方法，其特征是，按重量百分比取原料Al (OH)3: 25%，硅藻土 25%，聚磷酸銨50%，分別粉碎成粉末，然后混合均勻，將混合后的產(chǎn)品干燥即可得到成品。應(yīng)用國(guó)際通用的20L球形爆炸測(cè)試裝置和自動(dòng)抑爆裝置對(duì)上述實(shí)施例1和實(shí)施例 2復(fù)配抑爆劑性能進(jìn)行試驗(yàn)，復(fù)配抑爆劑添加量控制在50%以下，最低添加量25為％，在實(shí)施例2中效果最好，完全抑制爆炸生成。(1)延緩爆炸生成時(shí)間。由于添加了高效吸熱作用的Al (OH) 3，同時(shí)參與化學(xué)反應(yīng)的聚磷酸銨也是吸熱反應(yīng)，因此可以預(yù)計(jì)，通過(guò)抑爆劑的添加，會(huì)對(duì)爆炸生成的時(shí)間得到延緩。(2)降低爆炸最大壓力和壓力上升速率。由于反應(yīng)受到外在抑爆劑的吸熱與吸收、 反應(yīng)自由基，從而在鏈的發(fā)展傳播過(guò)程中會(huì)使速率降低，直接影響到爆炸的猛度，表現(xiàn)在最大爆炸壓力和壓力上升速率的降低。(3)完全抑制爆炸生成。即在空間達(dá)到煤塵爆炸濃度、分散良好且有點(diǎn)火源的前提下，通過(guò)多個(gè)抑制機(jī)理協(xié)同作用，使得爆燃無(wú)法產(chǎn)生或者爆炸無(wú)法傳播，即完全抑制了爆炸的生成，使得危害性消除。Al(OH)Ji燃劑的阻燃機(jī)理是通過(guò)提高熱容，使其在達(dá)到熱分解溫度前吸收更多的熱量，從而提高其阻燃抑爆性能。充分發(fā)揮其結(jié)合水蒸汽時(shí)大量吸熱的特性，提高其自身的抑爆能力。具有很好的冷卻作明，從而降低爆溫、火焰以及火焰存在的時(shí)間，使燃燒反應(yīng)鏈不能持續(xù)下去，抑制爆炸火焰的發(fā)展，從而達(dá)到撲滅火焰、抑制爆炸的作用。減弱自由基的活性角度，根據(jù)活化能理論，兩種活化分子之間發(fā)生碰撞才能發(fā)生反應(yīng)。瓦斯爆炸過(guò)程是一種自由基的連鎖反應(yīng)，爆炸體系中充滿活化瓦斯分子、氧分子、自由基。且鏈?zhǔn)椒磻?yīng)對(duì)添加物敏感。聚磷酸銨(ammonium polyphosphate，簡(jiǎn)稱為APP)是長(zhǎng)鏈狀含磷、氮的無(wú)機(jī)聚合物，其分子通式為(ΝΗ4Ρ03)η。
借助聚磷酸銨抑爆粉體的作用，消耗了燃燒爆炸反應(yīng)中的自由基。大量的抑爆粉體以霧狀形式噴向火焰時(shí)，火焰中的自由基被大量吸附和轉(zhuǎn)化，使自由基數(shù)量急劇減少，致使燃燒的鏈反應(yīng)中斷.最終使火焰熄滅，爆炸中止。故選取聚磷酸銨作為單體之一。吸收自由基角度，硅藻土是一種生物成因的硅質(zhì)沉積巖，主要由古代硅藻遺體組成，具有一些獨(dú)特的性能如多孔性(孔隙率達(dá)80%-90%)、較大的表面積，具有細(xì)膩松散、質(zhì)輕、多孔和吸附性、滲透性強(qiáng)的特性，不含有害化學(xué)物質(zhì)。由于硅藻土具有良好的熱穩(wěn)定性， 對(duì)熱的低傳導(dǎo)性和屏障作用，是燃燒過(guò)程中的非活性物質(zhì)，當(dāng)把硅藻土粉末加入到燃燒爆炸區(qū)域與火焰混合后，的多孔結(jié)構(gòu)增加了其與自由基的接觸面積數(shù)量急劇減少，致使燃燒的鏈反應(yīng)中斷，粉末顆粒與火焰中的自由基接觸，硅藻土特有，把大量的自由基吸附在粉末表面，使自由基從而抑制瓦斯爆炸。另外，能夠增強(qiáng)其在燃燒爆炸體系中的分散性和懸浮性。同一種粉體抑爆材料，粒徑越小，比表面積越大，抑爆效果越好。天然納米孔結(jié)構(gòu)材料硅藻土的顆粒尺寸小，空隙發(fā)達(dá)，會(huì)對(duì)自由基的產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸收作用，支鏈反應(yīng)的活化中心濃度大大降低，自由基的消耗速度大于增長(zhǎng)速度，達(dá)到中斷爆炸鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的目的。故將天然納米孔結(jié)構(gòu)材料硅藻土作為復(fù)配單體之一。
權(quán)利要求
1.一種礦井高爆煤塵抑爆劑，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%，聚磷酸銨40_70%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井高爆煤塵抑爆劑，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%，聚磷酸銨60%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦井高爆煤塵抑爆劑，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%，聚磷酸銨50%。
4.一種礦井高爆煤塵抑爆劑的制作方法，其特征是，按重量百分比取原料Al (OH)3: 10-30%,硅藻土 10-30%，聚磷酸銨40-70%，分別粉碎成粉末，然后混合均勻，將混合后的產(chǎn)品干燥即可得到成品。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種礦井高爆煤塵抑爆劑的制作方法，其特征是，按重量百分比取原料Al (OH)3 :20%，硅藻土 20%，聚磷酸銨60%，分別粉碎成粉末，然后混合均勻，將混合后的產(chǎn)品干燥即可得到成品。
全文摘要
一種抑爆效果好的礦井高爆煤塵抑爆劑，包括以下重量百分比的原料制成Al(OH)310-30%，硅藻土10-30%，聚磷酸銨40-70%，其制作方法，按重量百分比取原料Al(OH)310-30%，硅藻土10-30%，聚磷酸銨40-70%，分別粉碎成粉末，然后混合均勻，將混合后的產(chǎn)品干燥即可。
文檔編號(hào)E21F5/00GK102562123SQ20111045878
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者劉含東, 左前明, 彭忠勤, 徐若友, 李安國(guó), 李連坡, 杜景林, 王坤, 祁方坤, 程衛(wèi)民, 韓志強(qiáng), 鮑慶國(guó), 黃西亮 申請(qǐng)人:棗莊礦業(yè)集團(tuán)新安煤業(yè)有限公司