一种锚杆注浆剂及其使用方法技术

本发明专利技术属于锚杆支护领域，涉及一种锚杆注浆剂及其使用方法。本发明专利技术的一种锚杆注浆剂，由A、B、C三种组分组成，构成比例为A组分40~45份，B组分15~20份，C组分40~45份；一种锚杆注浆剂的使用方法为锚固剂、注浆剂的安装以及锚杆的安装。本发明专利技术的有益效果为：一方面可以实现锚杆全长锚固，将锚杆与围岩牢固地固结在一起，提高锚固效果；另一方面可以对围岩进行注浆，起到加固围岩的作用，阻止围岩变形。

Bolt grouting agent and its using method

The invention belongs to the field of bolt support, and relates to an anchor grouting agent and a method for using the same. A bolt grouting agent of the invention, by A, B, C three components, the proportion of A component 40~45, B component 15~20, C component 40~45; using the method of bolt grouting agent for anchoring agent, grouting agent installation and bolt installation. The beneficial effect of the invention is: on the one hand can realize the span anchor anchor rod, the bolt and rock firmly fixed together, improve the anchoring effect; on the other hand can carry out grouting of surrounding rock, the surrounding rock reinforcement effect, prevent the deformation of surrounding rock.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锚杆支护领域，涉及一种锚杆注浆剂及其使用方法。
技术介绍
锚杆支护是井巷及隧道工程围岩支护的一种很有效的主动支护形式，具有支护工艺简单、支护速度快、工人劳动强度低、支护成本低等诸多优点，近年来得到广泛应用。但是，现有的锚杆锚固剂只起到将锚杆锚固到锚杆孔内，不能起到对围岩进行注浆的作用。且由于锚固剂粘度大，锚杆在搅拌锚固剂的过程中会有很大的阻力，会出现孔底锚固剂没有搅拌而前段的锚固剂完就开始凝固，锚杆注不到孔底，造成锚杆失效。为解决这个问题，目前绝大多数锚杆支护采用端头或半长锚固，锚固效果大大降低，尤其是在软岩巷道支护中，《煤矿安全工程》规定锚杆支护必须实行全长锚固，但实际上现有技术满足不了全长锚固的要求，产生矛盾。在大部分的巷道中，单一的锚杆支护满足不了压力要求，还需要对围岩进行注浆。而要对围岩进行注浆，需要在锚杆支护完成后，对围岩进行喷射混凝土封闭，然后再进行围岩注浆，费工费时废料，施工速度慢。
技术实现思路
本专利技术所解决现有技术中存在的问题是：锚杆支护完成后，对围岩进行封闭，然后再进行围岩注浆，费工费时废料，施工速度慢。为了解决现有技术中的问题采用的技术方案为：一种锚杆注浆剂，由A、B、C三种组分组成，构成比例为A组分40~45份，B组分15~20份，C组分40~45份，所述A组分为多元异氰酸酯与多羟基化合物聚合反应制备的预聚体，B组分为饱和聚酯树脂，C组分为多元醇、发泡剂和催化剂。进一步，所述A组分为多元异氰酸酯与多羟基化合物聚合反应的预聚体，多元异氰酸酯与多羟基化合物制备的比例为0.8~1.2：1.0。进一步，所述多元异氰酸酯为多亚甲基多苯基多异氰酸酯。进一步，所述多羟基化合物为多元醇化合物，可选用聚醚多元醇、聚酯多元醇中的任意一种。进一步，所述C组分中多元醇、发泡剂和催化剂的比例为95~99：1.5：1。进一步，所述多元醇为聚醚多元醇、聚脂多元醇中的任意一种。进一步，所述发泡剂为三氯一氟甲烷或三氯三氟乙烷。进一步，所述催化剂为叔胺催化剂，可选用三乙胺、三乙醇胺、三亚乙基二胺、丙二胺、N,N-二甲基苯胺及N-烷基吗啉中的任意一种。一种锚杆注浆剂的使用方法，利用上述的一种锚杆注浆剂，按照如下步骤进行：（S1）试剂的安装：把锚杆注浆剂灌装在有中间间隔的塑料袋中，使得每个组分间隔不发生反应，锚固剂同样的也灌装在有中间间隔的塑料袋中，先将一卷锚固剂塞入锚杆预留孔中，接着将锚杆注浆剂塞入，直至将孔内塞满；（S2）锚杆的安装：将锚杆与锚杆钻机连接后，开动锚杆钻机，钻机带动锚杆转动，锚杆先后将锚杆注浆剂、锚固剂充分搅拌汇合；锚固剂各组分发生化学反应，锚固剂将锚杆端头与围岩紧密固结在一起；锚杆末端安设有孔口塞，锚杆孔口被孔口塞塞住，形成了密闭的空间，锚杆注浆剂发生化学反应后膨胀，膨胀后的锚杆注浆剂可以通过围岩裂隙压入到围岩中。本专利技术的有益效果为：一方面可以实现锚杆全长锚固，将锚杆与围岩牢固地固结在一起，提高锚固效果；另一方面可以对围岩进行注浆，起到加固围岩的作用，阻止围岩变形。具体实施方式锚固剂由锚固剂A组分和锚固剂B组分两部分构成，锚固剂A组分为固化物，主要成分是不饱和聚酯树脂和高强度石英砂（粒径1~2mm），其中不饱和聚酯树脂为15~20份，石英砂80~95份，其主要优点是耐水性比较好，凝胶时间基本不受水的影响，固化后强度高；锚固剂B组分为固化剂，其主要成分为DMT促进剂，其主要优点是凝胶时间随着固化剂含量的增加，凝胶时间、固化时间显著缩短，具体可根据固化剂的含量，配制出凝胶时间从数秒到数分钟不等的锚固剂；固化剂（锚固剂B组分）和固化物（锚固剂A组分）的比例为固化剂3~6份，固化物94~97份，具体可根据实际需要调整。锚杆注浆剂由A组分、B组分和C组分构成，A组分为多元异氰酸酯与多羟基化合物聚合反应制备的预聚体，B组分为不饱和聚酯树脂，C组分为多元醇、发泡剂和催化剂，构成比例为A组分40~45份，B组分15~20份，C组分40~45份。当三个组分充分混合后，发生化学反应，聚氨酯固化物中含有大量的氨基甲酸酯基、脲基、醚键等极性基团，与岩石有很强的粘结力，从而将锚杆和岩石粘接到一起，形成整体结构；最主要的是，由于锚杆孔孔口被孔口塞塞住，形成了密闭的空间，反应产生的二氧化碳会形成很大的内压力，推动浆液向围岩的孔隙、裂缝深入扩散，孔隙、裂缝被浆液所填充，形成有一定强度的凝胶状固结体，起到了加固围岩的作用。安装锚杆时，先将锚固剂塞入孔中，接着将锚杆注浆剂塞入，直到将锚杆孔塞满，然后安装锚杆，将锚杆与锚杆钻机连接后，开动锚杆钻机，锚杆先后将锚杆注浆剂、锚固剂充分搅拌汇合，组分发生化学反应，同时实现锚固、注浆过程。经现场试验，采用锚固剂、锚杆注浆剂安装的锚杆，抗拉拔力在20t以上，浆液扩散半径最大可达450mm，同时实现了锚杆的锚固和对围岩的注浆加固。实施例1锚固剂的配比采用：锚固剂A组分：94，锚固剂B组分：6，所述锚固剂A组分为不饱和聚酯树脂和高强度石英砂按照80:20进行配比混合。锚杆注浆剂的配比采用：A组分：40，B组分：20，C组分：40，所述A组分为多元异氰酸酯与多羟基化合物聚合反应制备的预聚体，B组分为饱和聚酯树脂，C组分为多元醇、发泡剂和催化剂。所述A组分为多亚甲基多苯基多异氰酸酯与聚醚多元醇聚合反应的预聚体，制备比例为0.8:1.0，所述C组分中聚醚多元醇、三氯一氟甲烷和三乙醇胺的比例为95：1.5：1。锚固剂和锚杆注浆剂分别灌装在有中间间隔的塑料袋中，先将锚固剂塞入锚杆预留孔中，接着将锚杆注浆剂塞入；将锚杆与锚杆钻机连接后，开动锚杆钻机，锚杆先后将锚杆注浆剂、锚固剂充分搅拌汇合；锚固剂各组分发生化学反应，将锚杆端头与围岩紧密固结在一起；锚杆孔口被孔口塞塞住，形成了密闭的空间，锚杆注浆剂发送化学反应后膨胀，膨胀后的锚杆注浆剂可以通过围岩裂隙压入到围岩中。采用锚固剂、锚杆注浆剂安装的锚杆，抗拉拔力在20t以上，浆液扩散半径最大可达450mm。实施例2锚固剂的配比采用，锚固剂A组分：94，锚固剂B组分：6，所述锚固剂A组分为不饱和聚酯树脂和高强度石英砂按照80:20进行配比混合。锚杆注浆剂的配比采用，A组分：40，B组分：20，C组分：40，所述A组分为多元异氰酸酯与多羟基化合物聚合反应制备的预聚体，B组分为饱和聚酯树脂，C组分为多元醇、发泡剂和催化剂。所述A组分为多亚甲基多苯基多异氰酸酯与聚醚多元醇聚合反应的预聚体，制备比例为1.2:1.0，所述C组分中聚脂多元醇、三氯三氟乙烷和三乙胺的比例为99：1.5：1。锚固剂和锚杆注浆剂分别灌装在有中间间隔的塑料袋中，先将锚固剂塞入锚杆预留孔中，接着将锚杆注浆剂塞入；将锚杆与锚杆钻机连接后，开动锚杆钻机，锚杆先后将锚杆注浆剂、锚固剂充分搅拌汇合；锚固剂各组分发生化学反应，将锚杆端头与围岩紧密固结在一起；锚杆孔口被孔口塞塞住，形成了密闭的空间，锚杆注浆剂发送化学反应后膨胀，膨胀后的锚杆注浆剂可以通过围岩裂隙压入到围岩中。采用锚固剂、锚杆注浆剂安装的锚杆，抗拉拔力在20t以上，浆液扩散半径最大可达450mm。实施例3锚固剂的配比采用，锚固剂A组分：94，锚固剂B组分：6，所述锚固剂A组分为不饱和聚酯树脂和高强度石英砂按照80:20进行配比混合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锚杆注浆剂，其特征在于，由A、B、C三种组分组成，构成比例为A组分40~45份，B组分15~20份，C组分40~45份，所述A组分为多元异氰酸酯与多羟基化合物聚合反应制备的预聚体， B组分为饱和聚酯树脂，C组分为多元醇、发泡剂和催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种锚杆注浆剂，其特征在于，由A、B、C三种组分组成，构成比例为A组分40~45份，B组分15~20份，C组分40~45份，所述A组分为多元异氰酸酯与多羟基化合物聚合反应制备的预聚体，B组分为饱和聚酯树脂，C组分为多元醇、发泡剂和催化剂。2.根据权利要求1所述一种锚杆注浆剂，其特征在于，所述A组分为多元异氰酸酯与多羟基化合物聚合反应的预聚体，多元异氰酸酯与多羟基化合物制备的比例为0.8~1.2：1.0。3.根据权利要求2所述一种锚杆注浆剂，其特征在于，所述多元异氰酸酯为多亚甲基多苯基多异氰酸酯。4.根据权利要求2所述一种锚杆注浆剂，其特征在于，所述多羟基化合物为多元醇化合物，可选用聚醚多元醇、聚酯多元醇中的任意一种。5.根据权利要求1所述一种锚杆注浆剂，其特征在于，C组分中多元醇、发泡剂和催化剂的比例为95~99：1.5：1。6.根据权利要求5所述一种锚杆注浆剂，其特征在于，所述多元醇为聚醚多元醇、聚脂多元醇中的任意一种。7.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦华喆，陈新明，罗平平，王新宇，韩振宇，孙冠东，严少洋，刘子璐，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南;41