一种矿用注浆材料制造技术

本发明专利技术涉及一种矿用注浆材料，包括以下重量份数配比的原料：聚合物多元醇180

【技术实现步骤摘要】
一种矿用注浆材料


[0001]本专利技术涉及矿用注浆材料
，具体为一种矿用注浆材料。

技术介绍

[0002]煤炭能源占我国当前整个能源供应体系的70％左右，煤炭开采业的发展直接影响到我国经济腾飞的脚步，然而由于我国复杂的地质条件，使得各地煤矿在正常施工作业过程中，经常受到破碎煤岩体片帮、巷道顶板或工作面冒顶、瓦斯、火灾以及水害等安全问题的困扰，严重影响到了井下施工人员的安全以及煤炭开采的效率，近年来高分子注浆技术已涉及到煤矿安全领域的各个方面，包括高分子注浆加固、高分子注浆堵水、高分子注浆填充以及高分子注浆灭火等，其中又以高分子注浆加固与注浆堵水的应用与发展最为迅速。
[0003]中国专利CN 102757206 B中，公开了一种矿用裂隙注浆材料及其使用方法，该方法具有以下优点：
[0004]1)本专利技术以超细水泥为基质材料，其粒径在零点几微米到几十微米之间，辅以其他材料，既能降低材料成本，又能能很好地注入、渗入岩体细小裂隙；既不存在化学浆液的对地下水环境污染问题，又保有满足加固和抗渗效果的工程要求；
[0005]2)本专利技术具有高结石率、微膨胀性、低析水率及稳定性良好等优点，在水灰比为1∶1时，28d抗压强度可达15MPa；
[0006]3)矿用裂隙注浆材料中粉煤灰占的比例较大，不仅使得浆液性质发生良性改变，同时，降低了成本，将废物进行有效的利用，保护了环境；
[0007]4)利用矿用裂隙注浆材料制成的浆液不仅用于矿山防治水，也可用于水利水电工程岩体微孔裂隙岩体加固工程；
[0008]5)本专利技术具有高渗透性、低粘度、低析水率、高结石率及强度适中等优点。
[0009]然而该专利的存在着固化反应放热量较大的缺点，近年来，普通的注浆加固类材料在井下应用过程中却多次出现了严重的冒烟、着火等现象，发生过重大的安全事故，究其原因，由于浆材在固化时会产生大量的反应热，固化后因固结体导热系数低，热量难以散失，反应释放出的热量大多积聚于固结体内部，使得材料芯部温度持续上升，最高可达200℃以上，材料内部开始阴燃，加剧了温度上升的现象，最终产生烟甚至明火(空气充足的条件下)，同时反应热会缓慢的向周围的煤层传递，当煤岩体温度升高至一定值后，还可能会引发煤炭自燃和煤矿火灾，在掘进工作面及采煤工作面出现冒顶后，对存在大冒落的区域进行注浆加固时，浆液大量大量流入并堆积冒落后的较大空穴里，此时浆材整体的固化反应放热量更大，对煤矿安全的威胁更大。
[0010]因此，为了改善传统的注浆加固类材料固化反应放热量较大的缺点，实现煤矿领域对于高分子加固类材料低放热和高强度的双重要求，故而提出一种矿用注浆材料。

技术实现思路

[0011]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种矿用注浆材料，该矿用注浆材料具备低
放热且高强度的优点，综合性能优良且成本较低的煤矿用聚氨酯注浆加固材料，解决了该类材料在煤矿井下等特殊领域应用时存在的安全隐患问题，对我国高分子注浆加固类材料的发展具有重要的意义。
[0012]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种矿用注浆材料，包括以下重量份数配比的原料：聚合物多元醇180
‑
220份、催化剂1.8
‑
2.2份、阻燃剂36
‑
44份、惰性稀释剂120
‑
130份、多异氰酸酯180
‑
210份、表面活性剂2
‑
4份、环氧固化剂0.3
‑
0.4份以及稀释后的环氧树脂25
‑
35份。
[0013]进一步，所述稀释后的环氧树脂利用20％的环氧活性稀释剂进行稀释。
[0014]进一步，所述催化剂为胺类催化剂和锡类催化剂中的一种或多种，所述阻燃剂为磷酸三氯乙酯或甲基膦酸二甲酯。
[0015]进一步，所述表面活性剂为硅油，所述环氧树脂为双酚A型一环氧树脂，所述环氧固化剂为2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚。
[0016]进一步，包括以下重量份数配比的原料：聚合物多元醇180份、催化剂 1.8份、阻燃剂36份、惰性稀释剂120份、多异氰酸酯180份、表面活性剂 2份、环氧固化剂0.3份以及稀释后的环氧树脂25份。
[0017]进一步，包括以下重量份数配比的原料：聚合物多元醇220份、催化剂 2.2份、阻燃剂44份、惰性稀释剂130份、多异氰酸酯210份、表面活性剂 4份、环氧固化剂0.4份以及稀释后的环氧树脂35份。
[0018]进一步，包括以下重量份数配比的原料：聚合物多元醇200份、催化剂2 份、阻燃剂40份、惰性稀释剂125份、多异氰酸酯195份、表面活性剂3份、环氧固化剂0.35份以及稀释后的环氧树脂30份。
[0019]一种矿用注浆材料的制备方法，包括以下步骤：
[0020]S1、将90
‑
110份聚合物多元醇于110
‑
120摄氏度下真空干燥1
‑
2小时，因聚合物多元醇比较容易吸水，故干燥完成后应密封储存；
[0021]S2、将预处理后的聚合物多元醇混合均匀，依次加入0.9
‑
1.1份催化剂和18
‑
22份阻燃剂，启动搅拌器，充分搅拌使其分散均匀，再加入120
‑
130 份的惰性稀释剂，混合均匀后得到组合聚醚组份；
[0022]S3、称取130
‑
140份的多异氰酸酯，与组合聚醚组份充分混合均匀，制得浆液A；
[0023]S4、称取90
‑
110份的聚合物多元醇置于干燥容器中，再依次向其中加入0.9
‑
1.1份的催化剂、2
‑
4份表面活性剂、18
‑
22份阻燃剂以及0.3
‑
0.4份环氧固化剂，机械搅拌至各组份分散均匀，得组合聚醚组份；
[0024]S5、称取一定量的环氧树脂，利用20％的环氧活性稀释剂将其稀释，均匀稀释后，分别向已制备完成的组合聚醚组份中加入25
‑
35份稀释后的环氧树脂，待其混合均匀后，得到聚合物多元醇环氧树脂组合体系；
[0025]S6、按质量比称取50
‑
70份多异氰酸酯，将其与上述聚合物多元醇环氧树脂组合体系混合均匀后制得浆液B；
[0026]S7、将浆液A和浆液B进行混合，制得最终的注浆材料。
[0027]与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：
[0028]该矿用注浆材料，加入惰性稀释剂改性后，PUGRM浆液在固结过程中产生的反应放
热温度降低，当其添加量大于125phr时，体系最高反应温度可降低至100℃以下，经环氧活性稀释剂稀释后的环氧树脂组份代替了部分的聚氨酯组份，在保持了原聚氨酯体系低放热性的同时，大幅提高了浆材固结体的压缩强度，当体系中的环氧树脂组份大于30phr时，浆材的压缩强度可提高至 17MPa，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿用注浆材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：聚合物多元醇180
‑
220份、催化剂1.8
‑
2.2份、阻燃剂36
‑
44份、惰性稀释剂120
‑
130份、多异氰酸酯180
‑
210份、表面活性剂2
‑
4份、环氧固化剂0.3
‑
0.4份以及稀释后的环氧树脂25
‑
35份。2.根据权利要求1所述的一种矿用注浆材料，其特征在于，所述稀释后的环氧树脂利用20％的环氧活性稀释剂进行稀释。3.根据权利要求2所述的一种矿用注浆材料，其特征在于，所述催化剂为胺类催化剂和锡类催化剂中的一种或多种，所述阻燃剂为磷酸三氯乙酯或甲基膦酸二甲酯。4.根据权利要求3所述的一种矿用注浆材料，其特征在于，所述表面活性剂为硅油，所述环氧树脂为双酚A型一环氧树脂，所述环氧固化剂为2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚。5.根据权利要求4所述的一种矿用注浆材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：聚合物多元醇180份、催化剂1.8份、阻燃剂36份、惰性稀释剂120份、多异氰酸酯180份、表面活性剂2份、环氧固化剂0.3份以及稀释后的环氧树脂25份。6.根据权利要求4所述的一种矿用注浆材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：聚合物多元醇220份、催化剂2.2份、阻燃剂44份、惰性稀释剂130份、多异氰酸酯210份、表面活性剂4份、环氧固化剂0.4份以及稀释后的环氧树脂35份。7.根据权利要求4所述的一种矿用注浆材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：聚合物多元醇200份、催化剂2份、阻燃剂40份、惰...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈育通，
申请(专利权)人：陕西东田能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：