【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于注浆材料制备，具体地，本专利技术涉及一种适用于破碎煤体巷道的基于动态氢键的自修复型复合注浆材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、煤炭是我国的主体能源，2021年煤炭消费占一次能源消费总量的比重为56.0％，中长期仍将是我国能源供应的“压舱石”和“稳定器”。近年来，随着煤矿开采深度和强度的增加，出现了很多破碎煤体巷道，该类型巷道变形压力大，支护困难，单纯的锚杆支护难以控制巷道帮部变形，两帮移近量大，远超过巷道的许可变形范围。且对于破碎煤体巷道围岩注浆加固，注浆结石体在巷道变形过程中会产生裂隙而被破坏，严重影响注浆加固效果。因此，亟需开发一种在使用全周期能够自动修复注浆结石体裂隙的新型注浆材料。
技术实现思路
1、本专利技术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，本专利技术实施例提出一种适用于破碎煤体巷道的基于动态氢键的自修复型复合注浆材料及其制备方法和应用。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术实施例提出了一种基于动态氢键的自修复型复合注浆材料，包括如下质量份数的组分：硅酸盐水泥熟料86-95份，纳米硅粉13-19份，纳米石英粉1-5份，增强剂1-6份，减水剂0.5-1份，保水剂0.2-0.4份，活性混合物5-8份，活性增强剂0.02-0.07份，活性分子保护剂0.2-0.5份，塑化剂0.1-0.3份。
4、本专利技术实施例通过优化注浆材料的配方组成，获得具有自修复性能的复合注浆
5、在一些实施例中，所述增强剂为纳米二氧化钛。
6、在一些实施例中，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
7、在一些实施例中，所述保水剂为8-羟基喹啉。
8、在一些实施例中，所述活性混合物为3,3-二氯-4,4-二苯基甲烷二胺、丙二醇双-(4,4’-二氨基)苯甲酸酯和三乙烯四胺的混合物；其质量比为(2-3):1:1。
9、在一些实施例中，所述活性增强剂为烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐和烷基磺酸盐的混合物，其质量比为6:1:(3-4)。
10、在一些实施例中，所述活性分子保护剂为5-乙硫基四氮唑。
11、在一些实施例中，所述塑化剂为三乙醇胺、聚氯乙烯的混合物，其质量比为3:(1-2)。
12、第二方面，本专利技术实施例还提出了如第一方面所述的基于动态氢键的自修复型复合注浆材料的制备方法，包括如下步骤：
13、s1，按照质量份数称取硅酸盐水泥熟料、纳米硅粉和纳米石英粉，加适量水搅拌混合均匀，得到注浆基料浆液；
14、s2，按照质量份数称取增强剂、减水剂、保水剂、活性混合物、活性增强剂和活性分子保护剂，加适量水搅拌混合均匀，得到活性混合溶液；
15、s3，将所述步骤s2得到的所述活性混合溶液加入到所述步骤s1得到的所述注浆基料溶液中，再按照质量份数加入塑化剂，搅拌混合均匀，得到所述基于动态氢键的自修复型复合注浆材料。
16、本专利技术实施例的基于动态氢键的自修复型复合注浆材料的制备方法工艺简单，易操作，成本低廉，应用广泛。
17、在一些实施例中，所述步骤s1中，所述搅拌混合的时间为20-30min，温度为15-25℃；
18、和/或，所述步骤s2中，所述搅拌混合的时间为10-15min，温度为30-45℃；
19、和/或，所述步骤s3中，所述搅拌混合的时间为10-15min，温度为15-25℃。
20、第三方面，本专利技术实施例还提出了如第一方面所述的基于动态氢键的自修复型复合注浆材料在破碎煤体巷道支护中的应用。
21、本专利技术制备的基于动态氢键的自修复型复合注浆材料用于破碎煤体巷道支护中，注浆用量少、效果好，自修复性能改善效果突出，储存时间长，有利于推广应用。
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1.一种基于动态氢键的自修复型复合注浆材料，其特征在于，包括如下质量份数的组分：硅酸盐水泥熟料86-95份，纳米硅粉13-19份，纳米石英粉1-5份，增强剂1-6份，减水剂0.5-1份，保水剂0.2-0.4份，活性混合物5-8份，活性增强剂0.02-0.07份，活性分子保护剂0.2-0.5份，塑化剂0.1-0.3份。
2.根据权利要求1所述的基于动态氢键的自修复型复合注浆材料，其特征在于，所述增强剂为纳米二氧化钛。
3.根据权利要求1所述的基于动态氢键的自修复型复合注浆材料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
4.根据权利要求1所述的基于动态氢键的自修复型复合注浆材料，其特征在于，所述保水剂为8-羟基喹啉。
5.根据权利要求1所述的基于动态氢键的自修复型复合注浆材料，其特征在于，所述活性混合物为3,3-二氯-4,4-二苯基甲烷二胺、丙二醇双-(4,4’-二氨基)苯甲酸酯和三乙烯四胺的混合物；其质量比为(2-3):1:1。
6.根据权利要求1所述的基于动态氢键的自修复型复合注浆材料，其特征在于，所述活性增强剂为烷基苯磺
7.根据权利要求1所述的基于动态氢键的自修复型复合注浆材料，其特征在于，所述活性分子保护剂为5-乙硫基四氮唑。
8.根据权利要求1所述的基于动态氢键的自修复型复合注浆材料，其特征在于，所述塑化剂为三乙醇胺、聚氯乙烯的混合物，其质量比为3:(1-2)。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的基于动态氢键的自修复型复合注浆材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.一种如权利要求1-8任一项所述的基于动态氢键的自修复型复合注浆材料在破碎煤体巷道支护中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种基于动态氢键的自修复型复合注浆材料，其特征在于，包括如下质量份数的组分：硅酸盐水泥熟料86-95份，纳米硅粉13-19份，纳米石英粉1-5份，增强剂1-6份，减水剂0.5-1份，保水剂0.2-0.4份，活性混合物5-8份，活性增强剂0.02-0.07份，活性分子保护剂0.2-0.5份，塑化剂0.1-0.3份。
2.根据权利要求1所述的基于动态氢键的自修复型复合注浆材料，其特征在于，所述增强剂为纳米二氧化钛。
3.根据权利要求1所述的基于动态氢键的自修复型复合注浆材料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
4.根据权利要求1所述的基于动态氢键的自修复型复合注浆材料，其特征在于，所述保水剂为8-羟基喹啉。
5.根据权利要求1所述的基于动态氢键的自修复型复合注浆材料，其特征在于，所述活性混合物为3,3-二氯-4,4-二苯基甲烷二...
【专利技术属性】
技术研发人员：李嘉峰，杨建威，姜鹏飞，张群涛，陈惠元，王子越，刘畅，
申请(专利权)人：中煤科工开采研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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