基于微胶囊技术的瓦斯抽采钻孔密封材料研究
张超1
范富槐1
李树刚1
翟成2
江丙友3
杨朴超1
曾祥真1
1.西安科技大学 安全科学与工程学院, 陕西 西安 7100542.中国矿业大学 安全工程学院, 江苏 徐州 2210003.深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室, 安徽 淮南 232001;安徽理工大学 能源与安全学院, 安徽 淮南 232001
摘要：煤矿瓦斯抽采钻孔密封材料的性能在改善钻孔密封质量、提高瓦斯抽采效率等方面起着至关重要的作用.为了改变传统水泥基钻孔密封材料在水化初期发生无效膨胀的问题,采用理论研究、物理试验与测试相结合的方式,提出了利用微胶囊技术延缓密封材料膨胀时间的方法.实验确定了以乙基纤维素(EC)作为囊壁材料、蒙脱石(MMT)为囊芯材料,以相分离法制备延迟膨胀微胶囊,并通过单因素实验与响应曲面分析法(RSM)得出各关键参数之间的交互作用,结果表明各关键参数对包封率的影响程度大小排序为:搅拌速率>芯壁比>聚乙烯(PE)用量.此外,根据Design-Expert软件得出微胶囊制备的最优参数为:芯壁比为0.8,PE用量为1.5％、搅拌速率为400 r/min.最后,通过自主设计的模拟钻孔密封性能实验表明:延迟膨胀密封材料相较于普通膨胀材料具有更好的密封性能,其有效密封时间可提高60％左右.
关键词：瓦斯抽采钻孔密封密封材料微胶囊响应曲面试验
分类号：TD713(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52174203)国家自然科学基金(51974241)国家自然科学基金(51734007)
论文发表日期：2023-04-25
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：8( 72-79 )
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