高吸水树脂提升煤层阻燃性能：实验研究与应用前景

本文主要探讨了高吸水性树脂（SAP）在煤炭阻燃性能上的实验研究。随着我国煤矿普遍面临煤层自然发火的问题，传统的矿井火灾防治技术如注浆、惰性气体、凝胶和阻化剂虽然有一定的效果，但仍存在局限性，因此寻求新型的防灭火材料显得尤为重要。高吸水性树脂作为一种新兴的功能高分子材料，由于其独特的吸水性和灭火性能，引起了科研人员的关注。 邓卫波等人已经证实，高分子灭火剂由高吸水性树脂制成，具有较高的吸水率和快速灭火的能力。展晓元等人则通过溶液聚合方法优化了超强吸水性复合树脂的配方，提升了树脂的保水性和耐热性。杨志亮等人通过实验比较了高吸水性树脂与自来水的蒸发特性，证明了其在消防领域的应用潜力。然而，关于高吸水性树脂如何抑制煤的氧化自燃的研究相对较少。 本文的核心实验通过程序升温法对原煤与含有水或高吸水性树脂的混合煤样进行了氧化升温过程的对比分析。结果显示，高吸水性树脂显著延长了煤的氧化升温时间，减缓了整体的升温速率，并且能有效抑制氧化产物的生成。具体来说，它使得氧化产物的初始生成温度提高，生成量减少，从而表现出显著的阻燃效果。这一发现表明，高吸水性树脂具有成为新型矿井防灭火材料的良好潜力。 这项研究对于煤矿安全具有重要意义，因为它提供了新的策略来对抗煤层自然发火，通过合理使用高吸水性树脂，可以在一定程度上改善煤矿火灾防控的效率和效果。未来的研究可以进一步优化树脂的配方和应用方式，以达到最佳的阻燃和灭火效果，同时兼顾经济效益和环保要求。