一种矿用柔性封孔注浆材料制造技术

本发明专利技术公开了一种矿用柔性封孔注浆材料，它包括硅酸盐水泥、石膏、粉煤灰、速凝剂、减水剂，其特征在于：所有原料按重量百分比为：硅酸盐水泥45～55%、石膏5～10%、粉煤灰30～40%、速凝剂2～3%、膨胀剂7～10%。材料与水混合后，粘度小、流动性强、凝固时间适中，且浆块致密，浆体能够有效进入钻孔周围煤岩体裂隙中，对钻孔的封堵效果较高；材料实验过程中会产生一定的微膨胀，凝固后不缩水，且浆块致密，使用后能有效封堵钻孔封孔段；材料使用在巷道压力大的钻孔时，未出现浆块被压裂现象；材料取材方便，价格便宜，一般矿井更容易接受。

A Flexible Sealing Grouting Material for Mine

The invention discloses a flexible sealing grouting material for mine, which includes Portland cement, gypsum, fly ash, accelerator and water reducing agent. Its characteristics are as follows: all raw materials are 45-55% by weight, 5-10% by gypsum, 30-40% by fly ash, 2-3% by accelerator and 7-10% by expansion agent. After mixing the material with water, the viscosity is small, the fluidity is strong, the solidification time is moderate, and the slurry is compact, the slurry can effectively enter into the coal and rock mass cracks around the drilling hole, which has a higher sealing effect on the drilling hole; during the material experiment, there will be a certain degree of micro-expansion, no shrinkage after solidification, and the slurry is compact, which can effectively seal the drilling hole section after using; the material is used in the drilling hole with high pressure. There is no phenomenon of slurry fracturing when drilling holes; the material is easy to obtain and the price is cheap, so it is more acceptable in general mines.

【技术实现步骤摘要】
一种矿用柔性封孔注浆材料
本专利技术涉及一种注浆材料，尤其涉及一种矿用柔性封孔注浆材料，属于煤矿瓦斯抽采钻孔封孔及注浆

技术介绍
煤矿瓦斯抽采钻孔是为解决巷道掘进及采面回采瓦斯异常涌出，实现对煤体瓦斯进行集中抽采并加以利用。但由于钻孔施工后，封孔及注浆质量差，钻孔封孔段出现漏气，空气通过钻孔周边裂隙进入钻孔，钻孔抽采浓度低，抽采效果差，影响矿井的安全生产的同时，大大制约了工作面的产量。目前“两堵一注-带压注浆”的封孔工艺中，常用的注浆材料为水泥砂浆、高水材料及速凝封孔材料。水泥砂浆注浆凝固时间长，凝固硬化后容易收缩，不能完全将钻孔封孔段及周边裂隙充满，出现漏风通道，达不到高效抽采的目的；高水材料注浆，注浆后呈液体状态分布在钻孔封孔段及周边裂隙，能满足一般负压高效抽采，但使用高负压抽采后，液体随负压向孔内流动，钻孔封孔段出现空隙，最终钻孔漏气；速凝封孔材料虽能快速凝固封孔，但遇到巷道压力大的钻孔时，钻孔封孔段封孔材料仍被压裂，形成裂缝，导致钻孔漏气，达不到钻孔高效抽采。市场上，虽有部分注浆材料达到要求，但价格昂贵，一般矿井无法承受。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种配料取材方便，使用工艺简单，浆体粘度小、流动性强、凝固时间适中，凝固后不收缩，能有效避免封孔段被压裂，对钻孔的封堵效果较高的一种钻孔注浆材料，有效的解决了上述存在的问题。本专利技术的技术方案是：一种矿用柔性封孔注浆材料，其特征在于：它包含有硅酸盐水泥、石膏、粉煤灰、速凝剂和减水剂，其质量百分比为：硅酸盐水泥45～55%、石膏5～10%、粉煤灰30～40%、速凝剂2～3%、膨胀剂7～10%。各组分总量和为100%。材料与水混合后，粘度小、流动性强、凝固时间适中，浆体能够有效进入钻孔周围煤岩体裂隙中，对钻孔的封堵效果较高；材料实验过程中会产生一定的微膨胀，不缩水，使用后能有效封堵钻孔封孔段；材料取材方便，价格便宜，一般矿井更容易接受。所述注浆材料的制备方法为：将硅酸盐水泥、石膏、粉煤灰、速凝剂、膨胀剂按比例混合，并搅拌均匀后，装袋存放在防潮、防晒处即可。所述硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥，一般乡镇均能获取，取材极为方便。所述石膏为一种化学成分为硫酸钙的水合物。所述粉煤灰为I级粉煤灰、Ⅱ级粉煤灰中的一种或两种的混合物。是燃煤电厂产生的固体废物，具有丰富的孔隙结构和良好的吸附性能单斜晶系矿物。所述速凝剂为MNC-Q1无碱型混凝土液体速凝剂。所述速凝剂掺用量仅占封孔注浆材料用量2%～3%，能使水料浆体在5min内初凝，10min内终凝，以达到一定时间内凝固的目的。所述膨胀剂为GH-UEA混凝土速凝剂。所述膨胀剂是一种可以通过理化反应引起体积膨胀的材料，能保证注浆材料固化后不收缩。所述注浆材料与水按重量1:1的比例混合后，混合料的PH值为7.5～9.0，属于弱碱性浆体。所述注浆材料的使用方法为：将柔性封孔注浆材料与水按重量比1:1的比例混合，并搅拌均匀，制成浆体后即可使用注浆泵向钻孔封孔段及裂隙内注浆。本专利技术的有益效果是：本专利技术的注浆材料，首先提供的是一种配料取材方便，使用工艺简单，浆体粘度小、流动性强、凝固时间适中，凝固后不收缩，且浆块致密，能有效避免封孔段浆体凝固后被压裂，对钻孔的封堵效果较高的一种钻孔注浆材料。其次就是该注浆材料价格便宜，按照平均50kg/孔使用量计算，成本价不足100元，较市场上购买的注浆材料大约能省1/2左右的成本，大大降低了矿井在瓦斯治理方面的投入，取得了显著的使用效果。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将该专利技术的使用方法作进一步的详细描述。一种矿用柔性封孔注浆材料，其特征在于：它包含有硅酸盐水泥、石膏、粉煤灰、速凝剂和减水剂，其质量百分比为：硅酸盐水泥45～55%、石膏5～10%、粉煤灰30～40%、速凝剂2～3%、膨胀剂7～10%。各组分总量和为100%。材料与水混合后，粘度小、流动性强、凝固时间适中，浆体能够有效进入钻孔周围煤岩体裂隙中，对钻孔的封堵效果较高；材料实验过程中会产生一定的微膨胀，不缩水，使用后能有效封堵钻孔封孔段；材料取材方便，价格便宜，一般矿井更容易接受。进一步的，注浆材料的制备方法为：将硅酸盐水泥、石膏、粉煤灰、速凝剂、膨胀剂按比例混合，并搅拌均匀后，装袋存放在防潮、防晒处即可。进一步的，硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥，一般乡镇均能获取，取材极为方便。进一步的，石膏为一种化学成分为硫酸钙的水合物。进一步的，粉煤灰为I级粉煤灰、Ⅱ级粉煤灰中的一种或两种的混合物。是燃煤电厂产生的固体废物，具有丰富的孔隙结构和良好的吸附性能单斜晶系矿物。进一步的，速凝剂为MNC-Q1无碱型混凝土液体速凝剂。所述速凝剂掺用量仅占封孔注浆材料用量2%～3%，能使水料浆体在5min内初凝，10min内终凝，以达到一定时间内凝固的目的。进一步的，膨胀剂为GH-UEA混凝土速凝剂。所述膨胀剂是一种可以通过理化反应引起体积膨胀的材料，能保证注浆材料固化后不收缩。进一步的，注浆材料与水按重量1:1的比例混合后，混合料的PH值为7.5～9.0，属于弱碱性浆体。进一步的，注浆材料的使用方法为：将柔性封孔注浆材料与水按重量比1:1的比例混合，并搅拌均匀，制成浆体后即可使用注浆泵向钻孔封孔段及裂隙内注浆。实施例1：配置50kg的柔性封孔注浆材料，其比例为硅酸盐水泥55%、石膏5%、粉煤灰30%、速凝剂2%、膨胀剂8%。具体制备方法为：将硅酸盐水泥、石膏、粉煤灰、速凝剂、膨胀剂按比例混合，并搅拌均匀后，装袋存放在防潮、防晒处即可。具体使用方法为：将封孔注浆材料与水按重量比1:1的比例混合，并搅拌均匀，制成浆体后即可使用注浆泵向钻孔封孔段及裂隙内注浆。实施例2：配置50kg的柔性封孔注浆材料，其比例为硅酸盐水泥45%、石膏10%、粉煤灰35%、速凝剂3%、膨胀剂7%。具体制备方法同上。具体使用方法同上。实施例3：配置50kg的柔性封孔注浆材料，其比例为硅酸盐水泥50%、石膏7%、粉煤灰30%、速凝剂3%、膨胀剂10%。具体制备方法同上。具体使用方法同上。通过上述三个实例所述的柔性封孔注浆材料的性能进行了测试，测试所得结果如下：实施例1：凝固时间：36min，膨胀率：1.3%，致密性能：致密实施例2：凝固时间：33min，膨胀率：1.2%，致密性能：致密实施例3：凝固时间：34min，膨胀率：1.5%，致密性能：致密从上述实验测试中可以看出，上述三种实施例都能产生较好的的膨胀率，保证了材料浆块不收缩，凝固时间适中，浆块性能致密，能有效跟钻孔孔壁无缝结合，适合矿井钻孔封孔注浆要求。通过一个月的井下现场注浆后观察，使用该封孔注浆材料注浆的52个钻孔，单孔瓦斯浓度最低为35%，最高为84%，瓦斯浓度在50%以上的钻孔占所有钻孔的76%；使用水泥砂浆注浆的38个钻孔，单孔瓦斯浓度最低为14%，最高为80%，瓦斯浓度在50%以上的钻孔占所有钻孔的40%。由此可见，本专利技术材料封孔效果较之前使用水泥砂浆注浆的钻孔有显著的提升，取得了很好的使用效果。本专利技术未详述之处，均为本
技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿用柔性封孔注浆材料，其特征在于：它包含有硅酸盐水泥、石膏、粉煤灰、速凝剂和减水剂，其质量百分比为：硅酸盐水泥45～55%、石膏5～10%、粉煤灰30～40%、速凝剂2～3%、膨胀剂7～10%。

【技术特征摘要】
1.一种矿用柔性封孔注浆材料，其特征在于：它包含有硅酸盐水泥、石膏、粉煤灰、速凝剂和减水剂，其质量百分比为：硅酸盐水泥45～55%、石膏5～10%、粉煤灰30～40%、速凝剂2～3%、膨胀剂7～10%。2.根据权利要求1所述的矿用柔性封孔注浆材料，其特征在于：所述石膏为一种化学成分为硫酸钙的水合物。3.根据权利要求1所述的矿用柔性封孔注浆材料，其特征在于：所述粉煤灰...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗运超，鲍斌，
申请(专利权)人：鲍斌，
类型：发明
国别省市：贵州,52