第42卷第03期2023年03月煤炭技术CoalTechnologyVol.42No.03Mar.2023doi:10.13301/j.cnki.ct.2023.03.0320前言煤自燃不仅会浪费大量的煤炭资源，还常诱发瓦斯、煤尘爆炸等安全生产事故，给矿井带来了巨大的灾难。因此，新型的防灭火材料的开发和利用成为煤自燃研究的热点领域。国内外研究发现，凝胶阻化材料主要防灭火机理为覆盖在煤的表面从而隔绝氧气、保持煤的湿润度、增加煤的活化能并且加速散热，从而抑制煤自燃。李帅龙等以羧甲基纤维素钠、丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为原料，制备了一种高吸水性凝胶材料，然而在30℃室温条件下放置24h后，保水率仅达35%。GuolanDou等以木质素、N-异丙基丙烯酰胺和丙烯酸为基体，制备了一种易合成的新型凝胶材料，将材料置于90℃烘箱仅3h，保水率降至5%。王雪妮等以阿拉伯胶、丙烯酸、海泡石黏土为原料，合成了具有可逆性的凝胶材料，将材料置于80℃烘箱仅6h，保水率降至25%。上述材料保水性、吸水性和阻化性能都存在一定缺陷，因此亟需研制出一种低成本、高保水、高吸水和高阻化性能的矿用凝胶材料。在此基础上，以聚乙烯醇（PVA）、海藻酸钠（SA）和碱木质素（AL）为基体，硼砂（Borax）为交联剂，采用一锅法制备出高保水矿用凝胶阻化材料（PBSL），并通过正交试验确定其最佳配比，测试其阻化性能。*安徽理工大学2021年研究生创新基金项目（2021CX2017）；国家自然科学基金项目（52074011）高保水矿用凝胶阻化材料的制备和性能研究*李洋1，2，戴广龙1，2，杨苗苗1，2（1.安徽理工大学安全科学与工程学院，安徽淮南232001；2.煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室，安徽淮南232001）摘要：为防治煤自燃，以聚乙烯醇（PVA）、海藻酸钠（SA）和碱木质素（AL）为基体，硼砂（Borax）为交联剂，采用一锅法制备出一种新型高保水矿用凝胶阻化材料（PBSL）。以PVA，SA，AL，硼砂浓度（w（Borax））和加热时间为影响因素，设计了正交实验L16（45），结果表明，PVA，SA，AL分别为0.25、0.2、0.1g，且w（Borax）=6%、加热时间为45min时，材料的保水率和吸水率综合性能最佳，50℃加热30h后保水率仍能达到38.52%，吸水率达到47.67%。通过分子结构分析，材料形成了硼酸酯键和氢键；阻化性能研究表明，PBSL凝胶阻化材料使煤样临界温度从80℃提高到100℃，200℃时材料阻化率高达55.28%，从而降低了煤的氧化活性。关键词：高保水；凝胶阻化材料；阻化性能；煤自燃；防灭火材料中图分类号：TD752.2文献标志码：A文...
