煤自燃用灭火药液的制作方法

文档序号:13645777阅读:191来源:国知局

本发明属于灭火药液的技术领域,具体涉及一种煤自燃用灭火药液。

技术背景

煤炭资源作为能源结构的一部分,在国民经济的生产和生活领域发挥了重要的作用,为经济社会的发展提供了长久且充足的能源保障。但煤炭为经济社会贡献力量的同时,由于自身作为一种燃料的特殊性,在管理和处置不当的情况下,会对人们的生产生活构成严重危害。

其中,煤炭自燃就是煤炭开采和储存过程的重大灾害之一。煤炭自燃所引起的火灾,不但能引起瓦斯爆炸造成人员伤亡和设备损毁,而且还会造成大量的煤炭资源浪费,并释放出大量的有毒有害气体,严重污染大气环境,威胁人民生命健康。从全世界范围来看,由于我国低等级煤种较多,自燃发火的矿井数量多且范围广,所以在我国大中型国有煤矿中,由煤自燃所引起的火灾高达90%以上,使得我国的煤炭自燃发火率在全世界都是较高的国家之一。因此,采取必要有效的措施防治煤炭自燃刻不容缓,且具有十分重要的意义。

防治煤炭自燃通常采用预防性灌浆技术、注氮气技术、注凝胶或高分子胶体技术或使用其他防灭火技术。其中,预防性灌浆技术是防治煤自燃火灾的一项较为传统有效且稳定可靠的措施,在我国大多数煤矿中得到普遍应用;但该技术泥浆脱水量大、附壁性差、施工强度和施工量大。注氮气技术是指将氮气注入煤体中,使得氧气的浓度低于煤自燃的临界氧浓度,从而防治煤氧化自燃;但气体易流失、灭火后易复燃、对人体有窒息性。注凝胶技术是指将煤体与氧气隔离,从而达到防治煤自燃火灾的目的;但凝胶体积收缩大、干燥后易开裂吸氧、耐热稳定性差。其他防灭火技术,如无机盐类防灭火药液、有机化学类防灭火药液,虽然对防治煤氧化自燃火灾有一定的积极作用,但由于衰退周期较短、使用操作复杂、成本高、自身火灾危险性、对人身有伤害和对环境有污染等。鉴于以上现有灭火技术的局限性,不能很好的满足实际生产和生活的需要,所以,急需寻找一种高效、快速、环保、低成本和操作简便的防治煤自燃用灭火药液成为了亟需解决的问题。



技术实现要素:

针对现有防治煤自燃灭火技术中的缺点,本发明提供一种高效、快速、环保、低成本和操作简便的煤自燃用灭火药液,解决现有技术中灭火效率低、环境污染、成本高和操作复杂等问题。

本发明提供一种煤自燃用灭火药液,以水作为溶剂,构成灭火药液的各组分以及各组分所占总的重量百分比浓度为:表面活性剂20%~26%、烷基磺酸钠类6%~12%、三聚氰胺复配磷酸酯类9%~15%、氯化铵和碳酸钾复配磷酸氢二铵9%~15%、羧甲基纤维素或黄原胶1%~4%、尿素或二甲苯磺酸钠2%~5%、氯化镁5%~8%、碳酸氢钠7%~12%、补水至100%。

其中,本灭火药液组分中所述的表面活性剂为烷基葡糖苷、十二烷基硫酸钠、月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱中的一种或多种的混合物。

本灭火药液组分中所述的烷基磺酸钠类为十二烷基磺酸钠、仲烷基磺酸钠中的一种或两种的混合物。

本灭火药液组分中所述的三聚氰胺复配磷酸酯类为三聚氰胺复配磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、磷酸三酯中的一种或多种的混合物。

本灭火药液组分中所述的羧甲基纤维素或黄原胶为两者中的一种或两者的混合物。

本灭火药液组分中所述的尿素或二甲苯磺酸钠为两者中的一种或两者的混合物。

本发明的技术方案和制备的过程为:

(1)先将固体或颗粒物粉碎成粉末状,然后将其与适量的45℃左右的温水进行混合,并不断用搅拌器搅动,使其充分溶解在水溶液中。将其标记为a溶液。

(2)将液体原材料与适量的45℃左右的温水进行混合,并不断用搅拌器搅动,使其充分溶解在水溶液中。将其标记为b溶液。

(3)然后将上述制成的a、b两种溶液进行混合,并使用搅拌器搅动,使两者充分混合。将其标记为c溶液。

(4)将(3)中所得的c溶液静置3个小时后装入容器常温储存。

本发明提供的煤自燃用灭火药液为浓缩液,在使用时可与水按照1%~3%进行稀释。

本发明针对防治煤自燃制得的灭火药液与现有的技术相比,其有益效果为:

(1)本发明提供的煤自燃用灭火药液,所选用的原材料对环境友好、无毒无害、易生物降解、成本低。

(2)本发明提供的煤自燃用灭火药液,灭火效率高、灭火速度快、渗透湿润性强、作用周期长、复燃率低、操作简便。

(3)本发明提供的煤自燃用灭火药液,不但能有效扑灭煤自燃火灾,而且在水分流失后还能在煤体表面形成一种阻隔煤氧化的保护层。

(4)本发明提供的煤自燃用灭火药液,能有效稀释煤体中氧气的浓度。

具体实施方式

为了更好的说明本发明的技术特征、创作特点和具体实施方式,接下来将对本发明作进一步的具体阐述。

实施例1:

烷基葡糖苷23%、十二烷基磺酸钠11%、三聚氰胺复配磷酸三乙酯11%、氯化铵和碳酸钾复配磷酸氢二铵12%、羧甲基纤维素3%、尿素4%、氯化镁6%、碳酸氢钠9%、补水至100%。

具体技术方案和制备的过程为:

(1)先将固体或颗粒物粉碎成粉末状,然后将其与适量的45℃左右的温水进行混合,并不断用搅拌器搅动,使其充分溶解在水溶液中。将其标记为a溶液。

(2)将液体原材料与适量的45℃左右的温水进行混合,并不断用搅拌器搅动,使其充分溶解在水溶液中。将其标记为b溶液。

(3)然后将上述制成的a、b两种溶液进行混合,并使用搅拌器搅动,使两者充分混合。将其标记为c溶液。

(4)将(3)中所得的c溶液静置3个小时后装入容器常温储存。

实施例2:

十二烷基硫酸钠25%、十二烷基磺酸钠9%、三聚氰胺复配磷酸三乙酯12%、氯化铵和碳酸钾复配磷酸氢二铵10%、羧甲基纤维素3%、尿素4%、氯化镁7%、碳酸氢钠10%、补水至100%。

具体技术方案和制备的过程为:

(1)先将固体或颗粒物粉碎成粉末状,然后将其与适量的45℃左右的温水进行混合,并不断用搅拌器搅动,使其充分溶解在水溶液中。将其标记为a溶液。

(2)将液体原材料与适量的45℃左右的温水进行混合,并不断用搅拌器搅动,使其充分溶解在水溶液中。将其标记为b溶液。

(3)然后将上述制成的a、b两种溶液进行混合,并使用搅拌器搅动,使两者充分混合。将其标记为c溶液。

(4)将(3)中所得的c溶液静置3个小时后装入容器常温储存。

实施例3:

烷基葡糖苷22%、仲烷基磺酸钠12%、三聚氰胺复配磷酸三苯酯13%、氯化铵和碳酸钾复配磷酸氢二铵10%、黄原胶1%、二甲苯磺酸钠3%、氯化镁6%、碳酸氢钠9%、补水至100%。

具体技术方案和制备的过程为:

(1)先将固体或颗粒物粉碎成粉末状,然后将其与适量的45℃左右的温水进行混合,并不断用搅拌器搅动,使其充分溶解在水溶液中。将其标记为a溶液。

(2)将液体原材料与适量的45℃左右的温水进行混合,并不断用搅拌器搅动,使其充分溶解在水溶液中。将其标记为b溶液。

(3)然后将上述制成的a、b两种溶液进行混合,并使用搅拌器搅动,使两者充分混合。将其标记为c溶液。

(4)将(3)中所得的c溶液静置3个小时后装入容器常温储存。

实施例4:

月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱25%、仲烷基磺酸钠9%、三聚氰胺复配磷酸三酯11%、氯化铵和碳酸钾复配磷酸氢二铵13%、羧甲基纤维素3%、尿素4%、氯化镁7%、碳酸氢钠12%、补水至100%。

具体技术方案和制备的过程为:

(1)先将固体或颗粒物粉碎成粉末状,然后将其与适量的45℃左右的温水进行混合,并不断用搅拌器搅动,使其充分溶解在水溶液中。将其标记为a溶液。

(2)将液体原材料与适量的45℃左右的温水进行混合,并不断用搅拌器搅动,使其充分溶解在水溶液中。将其标记为b溶液。

(3)然后将上述制成的a、b两种溶液进行混合,并使用搅拌器搅动,使两者充分混合。将其标记为c溶液。

(4)将(3)中所得的c溶液静置3个小时后装入容器常温储存。

实施例5:

十二烷基硫酸钠26%、仲烷基磺酸钠8%、三聚氰胺复配磷酸三乙酯13%、氯化铵和碳酸钾复配磷酸氢二铵10%、黄原胶1%、二甲苯磺酸钠3%、氯化镁8%、碳酸氢钠12%、补水至100%。

具体技术方案和制备的过程为:

(1)先将固体或颗粒物粉碎成粉末状,然后将其与适量的45℃左右的温水进行混合,并不断用搅拌器搅动,使其充分溶解在水溶液中。将其标记为a溶液。

(2)将液体原材料与适量的45℃左右的温水进行混合,并不断用搅拌器搅动,使其充分溶解在水溶液中。将其标记为b溶液。

(3)然后将上述制成的a、b两种溶液进行混合,并使用搅拌器搅动,使两者充分混合。将其标记为c溶液。

(4)将(3)中所得的c溶液静置3个小时后装入容器常温储存。

实施例6:

月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱24%、十二烷基磺酸钠10%、三聚氰胺复配磷酸三苯酯13%、氯化铵和碳酸钾复配磷酸氢二铵11%、羧甲基纤维素3%、二甲苯磺酸钠3%、氯化镁7%、碳酸氢钠12%、补水至100%。

具体技术方案和制备的过程为:

(1)先将固体或颗粒物粉碎成粉末状,然后将其与适量的45℃左右的温水进行混合,并不断用搅拌器搅动,使其充分溶解在水溶液中。将其标记为a溶液。

(2)将液体原材料与适量的45℃左右的温水进行混合,并不断用搅拌器搅动,使其充分溶解在水溶液中。将其标记为b溶液。

(3)然后将上述制成的a、b两种溶液进行混合,并使用搅拌器搅动,使两者充分混合。将其标记为c溶液。

(4)将(3)中所得的c溶液静置3个小时后装入容器常温储存。

本发明提供的构成煤自燃用灭火药液各组分发挥的灭火作用阐述如下:

本发明提供的构成煤自燃用灭火药液的表面活性剂为烷基葡糖苷、十二烷基硫酸钠、月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱中的一种或多种的混合物,它能有效降低水分子间的相互作用引力,将水的表面张力降至原来的30%左右,作用效果十分显著,能使得水溶液更好的流动、更好的雾化、更好的在煤体表面铺展开,提高水溶液的利用率。

本发明提供的构成煤自燃用灭火药液的烷基磺酸钠类为十二烷基磺酸钠、仲烷基磺酸钠中的一种或两种的混合物,它能有效增强水溶液渗透和湿润煤体内部的能力,降低溶液中水分的蒸发率,提高灭火药液的灭火效率和灭火速度,降低复燃发生率。

本发明提供的构成煤自燃用灭火药液的三聚氰胺复配磷酸酯类为三聚氰胺复配磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、磷酸三酯中的一种或多种的混合物,该复配混合物性能优于单一物质的性能,在受热条件下能生成一种相对稳定的交联状物质或碳化保护层,能有效阻止热量向周围煤体的传递,提高煤体的抗烧能力。

本发明提供的构成煤自燃用灭火药液的氯化铵和碳酸钾复配磷酸氢二铵,该复配混合物中的氯化铵和碳酸钾能协同磷酸氢二铵更好的发挥灭火性能,提高单一物质的灭火能力,受热条件下形成的玻璃熔融态物质起到隔离煤体的作用,阻止燃烧的继续进行。

本发明提供的构成煤自燃用灭火药液的羧甲基纤维素或黄原胶为两者中的一种或两者的混合物,它能保持已配制完成的水溶液的稳定性,还能增加水溶液的黏度,更易于附着在煤体上,提高灭火药液的利用率。

本发明提供的构成煤自燃用灭火药液的尿素或二甲苯磺酸钠为两者中的一种或两者的混合物,它能帮助和促进溶质更好的溶于水中,且尿素在受热条件下能分解出氨气和二氧化碳,起到辅助扑灭火灾的作用。

本发明提供的构成煤自燃用灭火药液的氯化镁,它具有吸潮、保湿和驱氧特性,能在煤体表层形成湿润的水膜,阻隔氧气与煤体的接触;受热释放的氯元素可以降低燃烧产生的自由基数量,抑制火灾的发展;还能降低水溶液的凝固点,在低温环境下仍能正常使用。

本发明提供的构成煤自燃用灭火药液的碳酸氢钠,它能在受热条件下分解产生二氧化碳和水,起到吸热、窒息、降温的作用,达到扑灭火灾的效果。

以上所述的实施例,在排列顺序上不区分使用性能的优劣,均为对本发明具体实施方式的进一步阐述。

最后应说明的是:以上所述的实施例,均为对本发明具体实施方式的进一步阐述,本发明的技术方案并不仅限于以上所述的实施例。本领域的普通技术人员应当理解,依然可对本发明所述的实施例进行修改或替换;而依照本发明专利精神和范围的技术方案及其改进,仍属本发明涵盖的范围之内。

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