防灭火喷涂材料黏附及封堵性能试验研究

摘要

为改善煤矿井下巷道喷涂防灭火材料黏附性差，易开裂、易脱落及封堵效果差等问题，研制了一种以粉煤灰为骨料，普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和石膏为基料，可再分散乳胶粉(VAE)为外加剂的防灭火喷涂材料。通过单轴抗压强度实验、煤岩多相多场真三轴动态渗流实验以及扫描电镜实验等，研究了VAE对喷涂材料的黏附性能、胶结性能、力学性能、封堵性能的影响。结果表明，加入VAE可以促进水化产物中丝状黏结桥的形成，实现黏结桥与水化产物的铆接、桥连，构成一个致密的网络结构。这不仅可以提升喷涂材料的抗开裂能力，同时增强了材料与煤结合后的黏附性能、胶结性能以及封堵性能。加入1%VAE的喷涂材料能够充分包裹住煤体，在煤体表面形成致密的涂层，有效隔绝空气与煤体接触，从而预防煤自燃，研发的材料对防治巷道顶部煤自燃具有一定作用。

关键词

可再分散乳胶粉 / 巷道喷涂材料 / 喷涂堵漏 / 硅酸盐水泥 / 硫铝酸盐水泥

基金资助

国家自然科学基金(51874007); 煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心开放基金(EC2021019)