漏风是引发矿井煤自燃的重要原因，而煤自燃火灾影响了矿井的正常生产。为解决传统无机固化泡沫（TISF）在充填堵漏过程中存在胶凝时间长、堆积能力弱的问题，提出经液态硅酸钠（LSS）改性制备的速凝无机固化泡沫（RISF）。研究了不同掺量的LSS对泡沫浆液胶凝时间、堆积能力等性能的影响规律，采用抗压强度、稳定性测试等表征手段，确定了LSS的最优添加量为5wt%（质量分数），RISF的28d抗压强度达2.49MPa，是TISF的1.7倍，最大密度比R为1.11，稳定性提升20%左右；胶凝时间和堆积能力的测试结果表明，与TISF相比，RISF的凝结时间大幅缩短（从683s缩短到52s），堆积能力提升（最大堆积高度提高1.9倍）。基于此，结合扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）对RISF的速凝固化机理进行了探究，试验结果表明，RISF具有更多的水化产物且不同的水化产物紧密交织，颗粒水化过程中，LSS水解生成原硅酸根与溶液中的钙离子结合，加快水化反应，缩短了泡沫浆液的胶凝时间。但也发现，当LSS添加量超过5wt%时，RISF的抗压强度降低，稳定性下降，这主要是因为过量的LSS使溶液中的钙硅比例低于1.0，导致生成了低强度的水化产物。堵漏风试验和灭火试验结果表明，与TISF相比，RISF具有较高的堵漏效率和优良的防灭火性能，堵漏效率最高提升26.3%，并且在扑灭煤火时未出现复燃。RISF在利民煤矿矸石山的现场应用表明，其具有良好的降温灭火效果，有效解决了矸石山的高温难题，确保了矿井的正常生产。

0引言
1材料及实验方法
1.1材料
1.2样品的制备
1.3测试方法
1.3.1抗压强度
1.3.2 胶凝时间
1.3.3稳定性
1.3.4流动堆积性
1.3.5微观结构
1.3.6 XRD
1.3.7堵漏风效率
1.3.8灭火实验
1.3.9相似模拟实验
2结果与讨论
2.1抗压强度分析
2.2 胶凝时间分析
2.3稳定性结果分析
2.4流动堆积分析
2.5 SEM-EDS分析
2.6XRD分析
2.7 速凝固化机理
2.8 堵漏风效果分析
2.9 灭火实验分析
2.10相似模拟试验分析
3 RISF的现场应用
3.1应用背景
3.2现场应用
3.3温度与有害气体监测
3.4应用效果
4结论

胡相明,王凯,薛迪等.防治煤自燃的高堆积固化泡沫的制备及应用研究[J/OL].煤炭科学技术:1-12[2023-11-14].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2402.TD.20231110.1132.001.html