为了解决传统矿用无机凝胶脆性大、受压易破碎等问题，基于天然增稠剂与有机成胶剂的交联作用研制得到环保型弹性水凝胶.采用傅里叶红外光谱仪、旋转流变仪、程序升温试验等仪器和方法研究了弹性水凝胶的形成机理、流变规律、弹性抗破坏性能和阻化效果.试验结果表明：成胶剂与增稠剂反应生成高弹性的三维网络凝胶结构，当增稠剂、成胶剂、水的质量分数分别为0.3%,0.3%,99.4%时，制备得到弹性水凝胶材料；所得弹性水凝胶受压回弹后的形状记忆比达到90.5%,表现出优异的弹性变形能力，同时在切割破坏5 min后即可实现切口的重新交联与自愈合修复，保障了对煤体的长期覆盖润湿.弹性水凝胶具有长期锁水保湿特性，添加质量分数为5%时将煤的交叉点温度提高了25℃以上；利用弹性水凝胶覆盖火源时，较无机凝胶更快速地润湿燃煤，有助于高效控制并熄灭火源.

国家杰出青年科学基金项目(51825402)；国家自然科学基金项目(52004278)；江苏省自然科学基金项目(BK20200658)；

1 试验方案
1.1 试验原料
1.2 弹性水凝胶制备方法
1.3 材料性能测试与表征
1.3.1 微观结构分析
1.3.2 流变特性测定
1.3.3 弹性抗破坏性能测定
1.3.4 自愈合与修复性能测定
1.3.5 抑制煤自燃特性测定
1.3.6 灭火降温特性测定
2 试验结果及分析
2.1 弹性水凝胶形成过程及微观机理
2.2 弹性水凝胶流变特性
2.3 弹性水凝胶抗破坏性能
2.4 弹性水凝胶自修复性能
2.5 弹性水凝胶抑制煤自燃特性
2.6 弹性水凝胶灭火降温特性
3 结 论

史全林,秦波涛.防治煤自燃的弹性水凝胶形成机理及特性研究[J].中国矿业大学学报,2022,51(06):1106-1116.DOI:10.13247/j.cnki.jcumt.001452.