本发明涉及井下火灾防治，尤其涉及一种用于抑制煤自燃的煤泥基防灭火材料及制备方法。
背景技术：
1、煤矿火灾是煤矿开采过程中的一种常见且严重的安全隐患，它不仅威胁到矿工的生命安全，也严重阻碍了煤炭资源的可持续开发。尽管已经有许多技术被用于防止和控制煤矿火灾，但是因为煤的特性、煤矿的地质条件以及矿井环境等复杂因素的影响，煤矿防灭火仍然是一个极具挑战性的问题。为此，研究和开发新型高效的煤矿防灭火材料显得尤为重要。
2、同时，煤炭开采过程中产生的废弃物问题也日益严重。这些废弃物包括废弃的矿石、煤矸石、煤泥等，它们对环境和人类健康造成了严重影响。如何有效地处理和利用这些废弃物，以实现资源的循环利用和环境的可持续发展，也是当前研究的重要课题。
3、近年来，由于煤矿开采量的不断增加，煤炭市场的低迷，导致了副产品煤泥的堆积量越来越多。目前，对煤泥资源化利用技术的研究进展缓慢，致使煤泥长时间堆放在地表，难以进行高效处置，严重影响了矿区周边生态环境与绿色矿山建设。因此，利用煤泥本身持水性强、粘度高的特性，将煤泥浆与胶凝材料进行复合，将复合后的产品灌注到地下采空区中进行灭火。该工艺不仅能有效地处置矿山周边堆放的大量废弃物煤泥，而且还能填充采空区，实现了煤矿废弃物的资源化利用和煤自燃的抑制。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于一种用于抑制煤自燃的煤泥基防灭火材料及制备方法，煤泥改性后与凝胶进行复合能够使煤泥浆形成胶凝体并提高其力学性能，实现了煤矿废弃物的资源化利用和煤自燃的抑制。
2、为解决上述技术问题，本发明方案包括：
3、1、一种用于抑制煤自燃的煤泥基防灭火材料及制备方法，其按质量百分比包括：
4、0.6％-1％的魔芋葡甘聚糖、2％-5％的煤泥、5％-10％的丙烯酸、3％-5％的聚丙烯酰胺、0.015％-0.04％的硫代硫酸钾、0.02％-0.05％的过硫酸铵、0.2％-0.4％的n,n-亚甲基双丙烯酰胺，余量为水。
5、2、根据权利要求1所述用于煤矿废弃物资源化利用和抑制煤自燃的防灭火材料，其特征在于，所述煤矿废弃物是由洗煤厂经清洗筛选后产生的较难再次利用的废弃产物煤泥，主要由煤粉、水、骨石粉组成，产量较多，具有较多水分和较大粘度。
6、3、根据权利要求1用于煤矿废弃物资源化利用和抑制煤自燃的防灭火材料，其特征在于，所述引发剂为硫代硫酸钾和过硫酸铵溶液；交联剂为n,n-亚甲基双丙烯酰胺溶液。
7、4、一种制备如权利要求1所述用于抑制煤自燃的煤泥基防灭火材料及制备方法，其包括以下步骤：
8、步骤一，在60℃条件下，将煤泥粉末干燥4小时，然后放入粉碎机中进行研磨，将研磨后的煤泥和研磨球按照一定的比例混合，加入2％(wt)的硬脂酸溶液和适量的去离子水，用球磨机球磨一段时间后进行超声分散、洗涤、抽滤、干燥和研磨粉碎，得到改性后的煤泥。
9、步骤二，取适量的魔芋粉置于500ml烧杯中，并向其中加入一定量的去离子水，在90℃及氮气氛围保护的条件下使其完全糊化。接着，在冰浴条件下使用20％氢氧化钠溶液中和丙烯酸，再将预先准备的聚丙烯酰胺溶液加入到65℃的烧杯中，搅拌均匀。之后，向混合物中加入引发剂硫代硫酸钾和过硫酸铵并反应40分钟。缓慢加入交联剂n,n-亚甲基双丙烯酰胺，交联反应1小时后，加入不同质量的改性煤泥，搅拌均匀，一段时间后得到黑色胶体。最后，使用乙醇沉淀所得产物，进行过滤并在60℃下进行真空干燥直至质量恒定。
10、5、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤一中的煤泥和研磨球的比例为1:5。
11、6、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤二中的反应温度为65℃，烘干温度为60℃。
12、本发明提供的一种用于抑制煤自燃的煤泥基防灭火材料及制备方法，在制备过程中以魔芋葡甘聚糖为基体，与丙烯酸、丙烯酰胺进行接枝共聚反应，将改性后的煤泥作为填充材料与胶体形成物理交联，复合得到煤泥浆基凝胶。既保持了生物质凝胶的高保水性和降解性，又具备了煤泥的粘结性和密封性。将此用于井下火灾防治不仅能有效地处置矿山周边堆放的大量废弃物煤泥，而且还能填充采空区，实现了煤矿废弃物的资源化利用和煤矿火灾的抑制。
1.一种用于抑制煤自燃的煤泥基防灭火材料及制备方法，其按质量百分比包括：
2.根据权利要求1所述用于煤矿废弃物资源化利用和抑制煤自燃的防灭火材料，其特征在于，所述煤矿废弃物是由洗煤厂经清洗筛选后产生的较难再次利用的废弃产物煤泥，主要由煤粉、水、骨石粉组成，产量较多，具有较多水分和较大粘度。
3.根据权利要求1用于煤矿废弃物资源化利用和抑制煤自燃的防灭火材料，其特征在于，所述引发剂为硫代硫酸钾和过硫酸铵溶液；交联剂为n,n-亚甲基双丙烯酰胺溶液。
4.一种制备如权利要求1所述用于抑制煤自燃的煤泥基防灭火材料及制备方法，其包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤一中的煤泥和研磨球的比例为1:5。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤二中的反应温度为65℃，烘干温度为60℃。
