凝胶类阻化剂主要由基体和同化剂组成,其阻化机理主要是基体和固化剂混合后凝固成凝胶,凝胶可封闭煤中孔隙,隔断漏风通道,使空气不能渗入到煤体中,从而阻止了煤的氧化反应。防止了煤的自燃。凝胶是高含水材料,利用凝胶阻化剂可以使防灭火区域含水量湿著升高,起到降温作用,从而预防煤自燃,因此凝胶阻化技术兼有降低煤温度和堵漏风两种作用,是一种优良的防止煤自燃技术。
最常用的凝胶阻化剂为硅凝胶阻化剂。在该凝胶阻化剂中,硅和氧形成的共价键骨架,呈立体网状空间结构,水填充在硅氧骨架之间,由于水与硅氧骨架之间具有较强的分子作用力,胶体很难流动。传统硅凝胶阻化剂基料为硅酸钠,促凝剂为碳酸氢铵,但该型凝胶阻化剂存在一些不足之处,如在成凝胶过程中释放大量刺激强烈的氨气,并且凝胶失水后易开裂,封堵作用减弱。新型环保凝胶的研究受到越来越广泛的重视。
无氨硅凝胶是在硅凝胶的基础上,选用无氨促凝剂(如铝酸盐等)作为铵盐的替代品,无毒、无害。复合凝胶是由基料、促凝剂、增强剂和溶剂按一定比例混合后,经一定时间形成的复合凝胶胶体。特点是轻度高、能滞留在工作面顶部较高的发火部位,成本低。
此类阻化剂有望在煤场防灭火技术领域发挥重要作用,但硅凝胶阻化剂成胶过程中释放出大量氨气,对人体造成一定的危害;其他凝胶阻化剂或者黏度、阻化效果不理想;或者成本相对较高;或者制备工艺复杂、程序繁琐等,存在一定的缺陷。