[00017698]煤炭表层固化技术

技术投资分析： 项目简介： 目前我国煤炭在铁路运输中一般都采用敞车运输。运输过程中，由于路基、道岔和路轨设施造成的颠簸，再加上风力作用，特别是当列车会车或进入有一定长度的隧道时，由于“活塞风”的作用，会形成瞬间强大的扰动气流，使车辆中表层煤散落地面，不但导致了煤炭的损失和煤尘污染，而且还会给铁路运输带来严重的安全事故和隐患，比如在火车会车时散落的煤块会砸碎其他车辆的玻璃，这种事件屡有发生。另外对于煤炭生产和使用单位存在将煤大批量堆放的问题，如果将如此大用量的煤炭进行室内堆放，成本是非常昂贵的，所以基本上都采用露天堆放，因此在有风的时候很容易引起扬尘，雨水对煤炭的直接冲刷，很容易引起煤炭损失和环境污染。 针对这个问题，我们提出了将煤炭表面固化形成整体的固化层以避免煤炭散落。并且也已经进行了实验室试验，取得了新的进展。目前已研制成功两种比较适用的固化药剂。 固化技术成果： 1、A型固化技术 （1）A型固化剂特点 A型树脂具有胶合强度高、固化快、固化层无色、制造简单，操作性能好，性能优良以及成本低廉、原料来源丰富等一系列特点。此树脂一般情况下是呈线型或支链状，在加入固化促进剂后，呈线型或支链状的树脂之间的活泼基团继续反应生成不溶的体型结构，这就是此类树脂的固化过程。 （2）实验结果 我们使用的A型固化剂的具体做法是：在100gA型树脂中加入用水溶解后的0.5%~1%含量的固化催化剂，充分搅拌混溶后喷淋到煤层表面就可以了，然后在室温中让其自然固化。固化之后的固化层结合紧密，无粘结不牢固的现象（如图1），而且固化层也有一定的强度能够抗车辆的颠簸和会车时的风力，并且与水不溶。 图1 煤表面固化层（详见附图） 图2聚氨酯分子结构软硬段模型（详见附图） （3）材料成本 使用A型固化技术的成本<3元/m2。 2、 B型固化技术 （1）B型固化剂特点 B型树脂可看作是一种含软链段和硬链段的嵌段共聚物。（详见附图） 由于两种链段的热力学不相容性，会产生微观相分离，在聚合物基体内部形成相区或微相区。B型树脂具有独特的柔韧性和宽范围的物性可用两相形态学来解释。硬段相起增强作用，提供多官能度物理交联（即形成氢键而起“交联”作用），软段基体被硬段相区交联（图2）。其优良性能首先是由于微相区形成的结果，而不单纯是由于硬段和软段之间的氢键所致。 B型树脂又分为单组分和双组分两种。比较常用的还是双组分，与单组分相比，双组分性能好，黏接强度高，且同一种双组分B型固化剂的两组分配比可允许一定的范围，可以此调节固化物的性能。 （2）实验结果 本项目使用的固化材料系双组份（甲、乙两种组分）的B型固化剂，由于材料分子链中含有极性和活泼基团，因而对煤层上块体和煤粉粘接时其粘膜强韧；B型树脂固化后，分子间的交联点比其它热固性胶粘剂的分子链长，能承受反复负荷的作用，因而具有耐冲击、耐振动的性能；该材料低温胶接强度优异，可长期使用温度在-50℃以下，这是其它各种类型胶粘剂无能为力的，无论剥离强度还是剪切强度，在低温下工作的各种结构胶中它都是最高的；该材料具有优异的耐水防水性能。 将B型固化剂甲、乙两组份和稀释剂按一定比例配制成溶液，然后喷涂在煤层的表面，然后在室温中经过一定时间即可在煤的表面形成一层具有一定强度的煤固化层（见图3）。经过初步测试，能够经受列车运行过程中的颠簸和风力产生的破坏力。(详见附图) （3）材料成本 使用B型固化技术的成本<5元/m2。 技术的应用领域前景分析： 本技术产品功能及应用范围： 本固化技术所制备的固化剂产品能够将煤粘合固化成一个整体固化层，而且具有一定强度，方能够防止煤堆中的煤散落和随风而起，而且用此产品生成的煤固化层还能够经受水的冲洗，即使在下雨天也可以正常应用。能够应用于发电厂和煤矿的煤堆的防止煤的扬尘和煤炭运输过程中的防止煤的散落。 效益分析： 市场应用前景及效益分析： 由于我国煤炭资源北多南少、西富东贫，煤炭消费基地主要在东部地区，而煤炭的生产与供应基本在中、西部地区，这种错位性布局导致我国煤炭运输基本上形成北煤南运、西煤东运的格局。而且煤矿采出的煤及用户购买的煤都不可能一次性消耗掉，煤矿和用户均需要将煤进行堆放，如果进行室内堆放将会占用大量的厂房，使成本偏高，所以基本上都是露天堆放，煤炭的运输也基本上采用敞车运输，这些情况下都必须避免煤的扬尘和散落现象的发生，因此固化产品具有非常大的应用市场，前景是很光明的。 从经济角度考虑，此产品也是很有实用价值的，对于煤堆，由于没有振动和会车时产生的巨大风力，其表面的固化层可以比较薄，这样其成本每平方米可以小于2元钱；对于煤的运输，由于要经受列车颠簸和会车及通过隧道时产生的巨大风力，其固化层厚度要相应的增厚，但是其成本也可控制在每平方米2.5～4元钱。都比现有防尘和防止散落的方法的成本低。因此，使用本技术的固化产品可以取得良好的社会和经济效益。 厂房条件建议： 无 备注： 合作方式： 技术咨询；技术转让；煤炭表层固化产品及工艺委托开发； 对投资者要求： 投资者应是原煤开采、运输、使用的相关单位，需要对煤堆表面进行处理以防止扬尘和煤的散落。乐于推广此固化产品的应用，拥有一定的经济实力，有诚心的合作者。