一种矿用薄喷柔性支护材料制造技术

本申请涉及一种矿用薄喷支护材料，涉及采矿工程支护材料技术领域，其包括A组分和B组分，其中以重量份数计，A组分包括：丙烯酸乳液32～37份、重钙6～10份、泵送剂0.1～0.5份、水6～9份，B组分包括：硅酸盐水泥23～33份、石英砂10～22份、纤维2.5～6份、纳米硅粉0.5～1份。本申请将上述各组分的添加量在特定范围内，丙烯酸乳液具有良好的柔韧性，与其他组分具有很好的相容性，各组分充分发挥彼此的协同作用，使得制得的支护材料具有优异的柔韧性能、拉伸强度和粘结强度，减少其开裂情况。减少其开裂情况。

【技术实现步骤摘要】
一种矿用薄喷柔性支护材料


[0001]本申请涉及采矿工程支护材料
，尤其是涉及一种矿用薄喷柔性支护材料。

技术介绍

[0002]在采矿工程或其他地下工程中，具有松软，膨胀等特点的复杂岩层或其他动压巷道的支护体系的维护是经常遇到的难题。目前普遍采用的方法是喷射混凝土，喷射混凝土的基本配方为水泥、砂、石子和速凝剂，速凝剂常用无机盐类，喷射混凝土为无机类产品，具有成本低廉、无毒，质地硬脆等特性。
[0003]针对上述中的相关技术，专利技术人认为至少存在如下缺陷：速凝剂具有强碱性，速凝剂起速凝作用的同时，严重影响喷射混凝土的抗折强度，导致其柔性很小，在很小的拉伸或压缩变形条件下便会发生开裂。

技术实现思路

[0004]为了提高喷涂材料的柔韧性，本专利技术提供一种矿用薄喷支护材料。
[0005]一种矿用薄喷支护材料，包括A组分和B组分，其中以重量份数计，A组分包括：丙烯酸乳液
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32～37份
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重钙
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6～10份
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泵送剂
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0.1～0.5份
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水
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6～9份B组分包括：硅酸盐水泥
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23～32份
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石英砂
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10～22份
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纤维
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2.5～6份
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纳米硅粉
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0.5～1份。
[0006]通过采用上述技术方案，本申请采用丙烯酸乳液，丙烯酸乳液与硅酸盐水泥混合，使得水泥颗粒的表面被包裹上聚合物隔离膜，聚合物隔离膜的存在会改善支护材料的柔韧性，并且丙烯酸乳液中活性的酯基，能够减少水分的蒸发，降低硅酸盐水泥的干缩率，重钙与丙烯酸乳液混合，可以提升丙烯酸乳液中的固含量，减少丙烯酸乳液的挥发量，使得丙烯酸乳液的柔韧性能更好，丙烯酸乳液和泵送剂混合后，添加入硅酸盐水泥中，能够使得硅酸盐水泥的粘塑性能更好。本申请采用的丙烯酸乳液、重钙、泵送剂和水均具有良好的相容性，各组分按照比例混合在一起，充分发挥彼此的协同作用，使得制得的支护材料具有优异的柔韧性能、拉伸强度和粘结强度，减少其开裂情况。
[0007]优选的，以重量份数计，所述A组分包括：丙烯酸乳液
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33～35份
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重钙
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7～9份
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泵送剂
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0.1～0.5份
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水
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6～9份所述B组分包括：硅酸盐水泥
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23～32份
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石英砂
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10～22份
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纤维
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2.5～6份
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纳米硅粉
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0.5～1份。
[0008]通过采用上述技术方案，本申请采用特定范围比例的丙烯酸乳液、重钙、水、纤维、纳米硅粉混合搭配制成支护材料，充分发挥各组分之间的协同作用，进一步增强了支护材料的拉伸强度和粘结强度，减少其开裂的情况。
[0009]优选的，所述丙烯酸乳液与所述硅酸盐水泥的重量比的范围在1.1～1.2之间。
[0010]通过采用上述技术方案，丙烯酸乳液加入会对硅酸盐水泥的水化产生一定的阻碍，丙烯酸乳液与硅酸盐水泥按照特定比例混合，延长养护时间，会增加水泥水化的程度，进而增加支护材料的抗折强度，少量的丙烯酸乳液对硅酸盐水泥抗折强度增加效果不明显，而过多的丙烯酸乳液与硅酸盐水泥混合后，大量的水泥颗粒被丙烯酸聚合物包裹，会导致水泥水化不充分，使得支护材料缺乏足够的粘结力。
[0011]优选的，所述纤维包括短纤维和砼伴纤维，所述短纤维与所述砼伴纤维的重量比为（2～4）：（0.5～2）。
[0012]通过采用上述技术方案，水泥在凝结后会出现干缩现象，短纤维和砼伴纤维按照特定比例范围混合添加入硅酸盐水泥中，能够降低支护材料的干缩率，减少支护材料产生塑性裂缝，提高支护材料的弯曲韧性和拉伸强度。
[0013]优选的，所述短纤维与所述纳米硅粉的重量比为（2～3.5）：（0.5～1）。
[0014]通过采用上述技术方案，纳米硅粉有助于避免短纤维相互缠绕接团，还有助于分散丙烯酸乳液中的聚合物颗粒，特定范围比例的短纤维与纳米硅粉混合，适量的纳米硅粉能够增强短纤维在硅酸盐水泥中的分散性，使其与硅酸盐水泥更好地粘接，并且与其他组分发挥协同作用，增强支护材料的抗压强度和拉伸强度，而过多的纳米硅粉与丙烯酸乳液、硅酸盐水泥等原料混合后，会降低支护材料的拉伸强度。
[0015]优选的，所述丙烯酸乳液与所述重钙的重量比的范围在3.8～4.5之间。
[0016]通过采用上述技术方案，本申请丙烯酸乳液与重钙采用特定的比例混合，节约成本的同时，还能够有效提高丙烯酸乳液的固含量，使得丙烯酸乳液的柔韧性能更好，过少的重钙对丙烯酸乳液固含量提升效果不明显，而过多的重钙会导致丙烯酸乳液的固含量过高，降低丙烯酸乳液与其他组分的相容性，进而降低支护材料的柔韧性和拉伸强度。
[0017]优选的，所述重钙采用以下方法进行改性：将重钙在80～85℃的温度下烘干后粉碎，然后将重钙与硬脂酸、乙醇在45～50℃的温度下混合均匀，在4700～4750r/min的转速下粉碎搅拌10～15min，之后在80～90℃的温度下烘干，得到改性重钙，其中重钙、硬脂酸、乙醇的重量比为（7～9）：（0.08～0.135）：（8～9.2）。
[0018]通过采用上述技术方案，采用特定比例范围的硬脂酸，通过特定的反应条件对重钙进行改性处理，使得改性后的重钙在与丙烯酸乳液混合时具有良好的分散性，充分与丙烯酸乳液混合，提升丙烯酸乳液的固含量，增强支护材料的拉伸强度。
[0019]优选的，所述A组分与所述B组分的重量比为1。
[0020]通过采用上述技术方案，A组分与B组分按照特定重量比混合，A组分与B组分的原料能够充分发挥各组分之间的协同作用，有效增强支护材料的柔韧性，提高支护材料的拉伸强度。
[0021]优选的，所述丙烯酸乳液固含量为35%。
[0022]优选的，所述泵送剂由萘系高效减水剂、缓凝剂、引气剂和润滑剂按照26：2:2:20比例复配制得。
[0023]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.本申请采用丙烯酸乳液，丙烯酸乳液与硅酸盐水泥混合，使得水泥颗粒的表面被包裹上聚合物隔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿用薄喷支护材料，其特征在于：包括A组分和B组分，其中以重量份数计，2.根据权利要求1所述的一种矿用薄喷支护材料，其特征在于：以重量份数计，3.根据权利要求1或2所述的一种矿用薄喷支护材料，其特征在于：所述丙烯酸乳液与所述硅酸盐水泥的重量比的范围在1.1～1.2之间。4.根据权利要求1或2所述的一种矿用薄喷支护材料，其特征在于：所述纤维包括短纤维和砼伴纤维，所述短纤维与所述砼伴纤维的重量比为(2～4)：(0.5～2)。5.根据权利要求4所述的一种矿用薄喷支护材料，其特征在于：所述短纤维与所述纳米硅粉的重量比为(2～3.5)：(0.5～1)。6.根据权利要求1或2所述的一种矿用薄喷支护材料，其特征在于：所述丙烯酸乳液与所述重钙的重量比的范围在3.8～4.5之间。7.根据权利要求1或2所述的一种矿用薄...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁登峰，杨书俊，丁威，王亚林，
申请(专利权)人：山西四通晋业工程有限公司，
类型：发明
国别省市：