本申请涉及矿井瓦斯抽采钻孔密封材料，尤其涉及一种新型复合凝胶、动态封孔材料及其制备方法。
背景技术：
1、在瓦斯抽采过程中，由于煤层钻孔和抽采管路处于长时间不间断负压环境，加之多数煤矿的煤层渗透率低，本身出气速率低；采煤过程对煤岩体形成反复扰动，在掘进巷道围岩应力场、瓦斯压力和煤体原生裂隙的影响下，瓦斯抽采钻孔经历多次变形，孔壁受到剪切破坏和张性破坏，导致瓦斯抽采效率降低，研究高质量的封孔材料和工艺是提高瓦斯抽采效率的关键因素。
2、在瓦斯抽采治理过程中开发了多种瓦斯抽采封孔材料和相应的封孔工艺；其中封孔材料有黄土、水泥砂浆、聚氨酯、高水材料、柔性膏体等；封孔工艺开发了袋装或棉布卷缠聚氨酯、聚氨酯+水泥两堵一注带压封孔、二次封孔、中心分流式注浆封孔等，并发明了净压注水式、锥型胶囊式和高弹伸缩式种矿用封孔器。但这些材料和工艺均存在一些不足：黄土封孔材料容易干裂、遇水变软；水泥砂浆凝结后与孔壁结合不严密、且工人劳动强度高；聚氨酯价格昂贵、强度低，固化时容易放热，出现“烧心”，存在安全隐患。大部分封孔材料受环境因素影响严重、易收缩变形、尺寸稳定性差、韧性低等缺点。
3、针对以上封孔材料的不足，目前开发的新型封孔材料，以凝胶或者凝胶复合材料作为密封介质，具有流动性好、封孔时为液态、操作简便、自适应性好、密封效果好、环保等优点，近年来在井下瓦斯封孔中广泛应用。例如相关技术公开了一种以多种纤维素醚复配为主、防霉剂、增强剂为助剂的制备相变凝胶封孔材料的方法，具有粘度高、渗透性强的特点；以及井下柔性封孔浆液以羟丙基纤维素为主体、辅料为改性膨润土、橡胶颗粒和煤矸石粉末，材料具有流变性，可以对孔壁裂隙进行封堵；或者封孔材料的组成为聚醚多元醇、异氰酸酯，助剂有催化剂和阻燃剂，该材料初始为液态，最终变为固态，对煤体起支撑密封作用；以及封孔材料以柔性、较高交联度的第一网络聚合物为主体，低交联度的第二网络聚合物为增粘剂，混合叠加形成双网络凝胶结构，有较好的稳定性、适应钻孔裂隙的动态变形，牢固粘附在煤壁上；还有一些方案的材料组分为凝胶基材、粉煤灰和保水剂，凝胶基材是由丙烯酰胺、活性材料制成的三维网络状聚丙烯酰胺凝胶，这种材料具有良好的柔性、延展性和密封性；以及材料由a和b两组分组成的方案，其中a组分为生石灰、膨润土和硅酸盐水泥，b组分为羟丙基纤维素，材料流动度好、凝固时间短，密封效果好，提高了瓦斯抽采效率。上述相关技术均提到了凝胶体系的流动性、自适性，但凝胶体系的功能性方面需要进一步增强，如：凝胶的稳定性、对钻孔裂隙的填充性、凝胶的增稠、凝胶的相变时间等。
技术实现思路
1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请提出一种新型复合凝胶、动态封孔材料及其制备方法，本申请制备的新型复合凝胶、动态封孔材料流变性优异、自适应填充裂隙、稳定性好的柔性纤维素凝胶材料。
2、为达到上述目的，本申请第一方面提出了一种新型复合凝胶、动态封孔材料，包括以下质量份数的组分：
3、水80-120份，改性纤维素醚0.8-1.2份，助剂0.1-0.5份；以所述改性纤维素醚为基准，按照质量百分含量计，所述改性纤维素醚包括40%-80%的羟乙基纤维素和20%-60%的羟丙基甲基纤维素；以所述助剂为基准，所述助剂包括10%-50%的裂隙填充剂和10%-50%的稳定剂；以所述稳定剂为基准，所述稳定剂包括10%-50%的苯甲酸钠、10%-50%的尼泊金乙酯和10%-50%的丙酸钙。
4、在一些实施例中，以所述助剂为基准，按照质量百分含量计，所述助剂还包括5%-70%的增稠剂和5%-30%的ph调整剂。
5、在一些实施例中，所述增稠剂为改性聚丙烯酸、黄原胶、卡拉胶中的一种或两种。
6、在一些实施例中，所述裂隙填充剂包括云母、硅酸镁铝、叶蜡石或高岭土中的至少一种。
7、在一些实施例中，所述ph调整剂包括碳酸钠、氢氧化钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠或柠檬酸中的至少一种。
8、在一些实施例中，ph值在6-12范围内。
9、根据本申请第二个方面提出了一种新型复合凝胶、动态封孔材料的制备方法，制备如上述任一实施例中所述的材料，包括，
10、按照配比将改性纤维素醚和助剂混合均匀后加入水并立即充分搅拌，粘度稳定在至少18000 mpa·s得到复合凝胶、动态封孔材料；
11、维持所述复合凝胶、动态封孔材料的ph值为6-12，室温密封。
12、与现有技术相比，本申请的有益效果在于：
13、（1）本申请的复合凝胶、动态封孔材料中改性纤维素醚采用羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素进行复配，在溶胀过程中，二者的网状结构穿插交互，可以起到协同作用，改善封孔材料的粘度、强度等性能；采用了速溶型的改性纤维素醚在自然条件下凝胶点缩短至4~6 min，达到最大粘度的凝胶化时间缩短至20~30 min，显著提高封孔工作效率；无毒无害，含水量高达98.5%以上，有效降低成本、保护环境；
14、（2）本申请中采用改性聚丙烯酸、黄原胶、卡拉胶中的一种或两种作为增稠剂，较低用量下就能产生高效的增稠效果，从而可制备出流变性不同、宽范围内粘度可调的凝胶封孔材料；与此同时，增稠剂还具有良好的吸水和保水性，有效提升了封孔材料的稳定性；同时优选层状硅酸盐矿物作为裂隙填充剂，封孔材料渗入围岩裂隙后，层状硅酸盐矿物遇水膨胀，提升钻孔密封效果；此外，层状物均匀分布在体系中，有效分散外界压力，可以提高材料强度；
15、（3）本申请中添加了ph调整剂来进一步改善封孔材料；一方面，ph调整剂可影响材料的凝胶时间，适量添加酸性化合物（如柠檬酸、磷酸二氢钠）可以延缓材料的凝胶化进程，适量添加碱性化合物（如碳酸钠、氢氧化钠、磷酸氢二钠）可以加快材料的凝胶化进程，可根据需求自主调控，因地制宜，高效便捷；另一方面，适量添加ph调整剂，可以充分发挥抗菌功效，抑制微生物的生长繁殖，明显提高材料的稳定性。
16、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
1.一种新型复合凝胶、动态封孔材料，其特征在于，包括以下质量份数的组分：
2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，以所述助剂为基准，按照质量百分含量计，所述助剂还包括5%-70%的增稠剂和5%-30%的ph调整剂。
3.根据权利要求2所述的材料，其特征在于，所述增稠剂为改性聚丙烯酸、黄原胶、卡拉胶中的一种或两种。
4.根据权利要求1-3任一所述的材料，其特征在于，所述裂隙填充剂包括云母、硅酸镁铝、叶蜡石或高岭土中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的材料，其特征在于，所述ph调整剂包括碳酸钠、氢氧化钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠或柠檬酸中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，ph值在6-12范围内。
7.一种新型复合凝胶、动态封孔材料的制备方法，其特征在于，制备如权利要求1-6中任一所述的材料，包括，
