中国安全科学学报 ›› 2026, Vol. 36 ›› Issue (8): 114-123.doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.1440
窦国兰1,2(
), 王静宇1,2, 霍帅1,2, 陈鹏1,2, 仲晓星1,2, 唐芙蓉3
收稿日期:2026-03-22
修回日期:2026-05-26
出版日期:2026-08-28
作者简介:![]() |
窦国兰 (1981—),女,江苏泰州人,博士,副教授,主要从事固体废弃物资源化利用、地下空间火灾防控等方面的研究。E-mail: gldou@cumt.edu.cn。 |
仲晓星 教授
唐芙蓉 副教授
基金资助:
Dou Guolan1,2(
), Wang Jingyu1,2, Huo Shuai1,2, Chen Peng1,2, Zhong Xiaoxing1,2, Tang Furong3
Received:2026-03-22
Revised:2026-05-26
Published:2026-08-28
摘要:
为应对煤矿井下漏风引发的煤自燃灾害,针对传统碱激发地质聚合物封堵材料收缩开裂、碱性腐蚀,以及磷酸激发体系依赖热固化等问题,提出一种酸激发偏高岭土-脲醛树脂复合胶凝材料(GM-3),通过引入纳米Al2O3改性三聚氰胺-脲醛发泡树脂(AMUF),使其室温固化,并系统分析其力学性能、热稳定性、阻燃性与堵漏性能。结果表明:AMUF掺量为3%时,GM-3可使室温固化,7和14天抗压强度分别达8.77、14.05 MPa,显著优于磷酸激发偏高岭土地质聚合物(MKG);热重(TG)分析显示,GM-3具有更高的残炭率与热稳定性;阻燃测试表明其峰值热释放速率(PHRR)和总烟释放量(TSR)大幅降低,且无法被点燃,防火安全性优异;在堵漏风模拟试验中,GM-3在气流速度1~6 L/min、压力0.05~0.2 MPa条件下平均堵漏效率超过90%,性能优于对比材料木质素改性碱激发煤基固废地质聚合物胶凝堵漏材料(LFGS)。
中图分类号:
窦国兰, 王静宇, 霍帅, 陈鹏, 仲晓星, 唐芙蓉. 酸激发偏高岭土-脲醛树脂复合胶凝封堵材料研究[J]. 中国安全科学学报, 2026, 36(8): 114-123.
Dou Guolan, Wang Jingyu, Huo Shuai, Chen Peng, Zhong Xiaoxing, Tang Furong. Research on acid-activated metakaolin-urea-formaldehyde resin composite cementitious sealing materials[J]. China Safety Science Journal, 2026, 36(8): 114-123.
| [1] |
冯国瑞, 张玉江, 戚庭野, 等. 中国遗煤开采现状及研究进展[J]. 煤炭学报, 2020, 45(1): 151-159.
|
|
|
|
| [2] |
徐宇, 李孜军, 翟小伟, 等. 开采过程中采空区煤自燃与瓦斯复合致灾隐患区域研究[J]. 煤炭学报, 2019, 44(增2): 585-592.
|
|
|
|
| [3] |
张昊, 胡相明, 王伟, 等. 黄原胶和氧化镁改性黏土-水泥基新型喷涂堵漏风材料的制备及特征[J]. 煤炭学报, 2021, 46(6): 1768-1780.
|
|
|
|
| [4] |
李竟境, 鲁义, 邵淑珍, 等. 防治煤自燃的水合相变材料热学及阻燃特性研究[J]. 中国安全科学学报, 2025, 35(12): 164-171.
doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.0064 |
|
doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.0064 |
|
| [5] |
黄国华, 马同福, 刘生忠, 等. 岱庄煤矿下分层工作面综合灭火技术[J]. 煤炭科学技术, 2002, 30(7): 6-9.
|
|
|
|
| [6] |
聂士斌, 邢时超, 韩超, 等. 防治煤矿火灾的凝胶材料制备及其性能研究[J]. 中国安全科学学报, 2020, 30(9): 115-120.
|
|
|
|
| [7] |
|
| [8] |
|
| [9] |
doi: 10.1002/pc.v37.8 |
| [10] |
doi: 10.3390/polym14050868 |
| [11] |
|
| [12] |
|
| [13] |
|
| [14] |
冯凯, 张耀君, 贺攀阳, 等. 酸激发锌渣偏高岭土地质聚合物的制备及催化性能[J]. 硅酸盐学报, 2021, 49(10): 2061-2069.
|
|
|
|
| [15] |
doi: 10.1016/S0008-8846(00)00298-2 |
| [16] |
doi: 10.1016/j.conbuildmat.2016.02.153 |
| [17] |
|
| [18] |
doi: 10.1016/j.clay.2017.02.002 |
| [19] |
doi: 10.1007/s00107-016-1154-7 |
| [20] |
金龙飞, 陈慧莉, 宋学刚. 混合脲醛树脂发泡材料的研究[J]. 华中师范大学学报(自然科学版), 2002, 36(9): 316-318.
|
|
|
|
| [21] |
|
| [22] |
|
| [23] |
doi: 10.1016/j.ceramint.2017.12.226 |
| [1] | 喻豪, 王超, 贺子旺, 刘宇, 金子浚, 亓帅. 基于机器学习的PBM细观参数标定及卸荷岩爆模拟研究[J]. 中国安全科学学报, 2026, 36(8): 260-268. |
| [2] | 刘娇, 孟煜晖, 郝立敏, 王露露, 佟瑞鹏. 矿工不安全行为影响因素概念模型构建及验证[J]. 中国安全科学学报, 2026, 36(8): 37-45. |
| [3] | 陈晓红, 蔡诚成, 刘晓亮, 安庆贤. 基于多尺度残差卷积神经网络的矿山微震识别[J]. 中国安全科学学报, 2026, 36(8): 55-64. |
| [4] | 孔祥国, 贠泽昊, 林海飞, 季鹏飞, 和递, 杨送瑞. 三轴条件下煤样瓦斯运移全过程变形特征[J]. 中国安全科学学报, 2026, 36(8): 84-94. |
| [5] | 双海清, 张培震, 周斌, 崔名威, 辛越强, 常哲. 切顶留巷工作面风量对贯通采空区瓦斯富集的影响特征[J]. 中国安全科学学报, 2026, 36(7): 44-52. |
| [6] | 李静静, 江丙友, 许颇, 苏明清, 鲁昆仑, 余昌飞. 基于反应分子动力学的烟煤分子模型构建及热解机制[J]. 中国安全科学学报, 2026, 36(7): 153-163. |
| [7] | 周群, 秦波涛, 张婉琳, 赵猛, 白克东, 王刚. 聚合物对活性剂溶液雾化黏附降尘性能的影响[J]. 中国安全科学学报, 2026, 36(7): 92-102. |
| [8] | 赵林海, 郝晨良, 井家友, 董陇军, 王超, 张腾. 深部矿山隐伏危险区辨识与支护优化[J]. 中国安全科学学报, 2026, 36(6): 102-109. |
| [9] | 贾慧敏, 田森, 李永新, 葛兆龙, 司鹄. 不同尾矿坝溃坝模式下尾砂流时空演化特征[J]. 中国安全科学学报, 2026, 36(6): 127-133. |
| [10] | 王政皓, 荣海, 潘相伊, 李南南, 魏世龙, 和龙悦. 基于CiteSpace的矿业工程支护技术可视化图谱分析[J]. 中国安全科学学报, 2026, 36(6): 150-160. |
| [11] | 马宏宇, 王龙, 万文, 肖尧, 胡龙生, 赵鹏涛. 低温下焦煤瓦斯吸附与扩散特性分子模拟研究[J]. 中国安全科学学报, 2026, 36(6): 73-81. |
| [12] | 张佳华, 韦云俊, 源小梦, 何金. 地震水平动态放大效应下三维加筋边坡稳定性研究[J]. 中国安全科学学报, 2026, 36(6): 91-101. |
| [13] | 何文, 何耿烽. 基于CFD-DEM法的矿山充填料浆对管道磨损的影响[J]. 中国安全科学学报, 2026, 36(5): 113-121. |
| [14] | 荣海, 习洲勇, 李锦程, 潘相伊, 张伟达, 韩明玉. SPDs-Conv与WIoU优化的YOLOv8n矿井井下人员检测模型[J]. 中国安全科学学报, 2026, 36(5): 139-149. |
| [15] | 张建国, 王文唱, 任连伟, 邹友峰, 顿志林. 基于SAA-GRNN优化模型的厚松散层条件下概率积分法参数求解[J]. 中国安全科学学报, 2026, 36(5): 18-26. |
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