矿用堵漏无机触变防灭火凝胶的流变特性研究
韩福志1
邵和1
司俊鸿2
张俊1
1.太原理工大学 安全与应急管理工程学院,山西 太原0300242.华北科技学院 应急技术与管理学院,北京101601
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.
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
分类号：TD75+2.2(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(51804210)山西省高等学校科技创新项目(2019L0270)
论文发表日期：2022-02-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 1-7 )
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