一种用于深部煤矿支护锚索的注浆复合缓蚀剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及缓蚀添加剂技术领域，特别是涉及一种用于深部煤矿支护锚索的复合缓蚀剂及其制备方法和应用。一种用于深部煤矿支护锚索的注浆复合缓蚀剂，所述复合缓蚀剂由表面改性的纳米Cr2O3、Na3PO4及表面改性的纳米ZnO组成。其中，Cr2O3能够在锚索表面形成致密的氧化膜，有效隔绝腐蚀介质的侵蚀；Na3PO4的吸附‑沉淀双重作用，能够在金属表面生成保护性磷酸盐膜，进一步抑制腐蚀；纳米ZnO的阴极保护与物理屏障作用，减缓锚索的电化学腐蚀速率。三种组分通过结构强化和电化学耦合的协同作用，使得该缓蚀剂在深部煤矿环境中表现出优异的抗腐蚀性能。该复合缓蚀剂应用于深部矿井锚固注浆材料中，为深部煤炭资源开发提供了新型解决方案，有效拓展了功能性产品的多样性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及缓蚀添加剂，特别是涉及一种用于深部煤矿支护锚索的复合缓蚀剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、深部煤矿工程地质环境呈现出典型的“三高一扰动”特征，即“三高”（高地应力-高渗透压-高温度）与强采动扰动的复合作用，对巷道围岩的变形控制高度依赖于预应力锚索支护体系。锚索作为深部煤矿巷道支护的关键构件，其腐蚀问题不仅会降低支护结构的整体强度，还可能引发巷道坍塌等重大安全事故。深部煤矿开采环境的复杂性和恶劣性对支护结构的耐久性和安全性提出了极高的要求。深部煤矿环境具有高地应力、高湿度和多腐蚀介质的特点，这些因素共同作用加速了锚索的腐蚀过程。高地应力导致锚索承受更大的机械载荷，易引发应力腐蚀开裂；高湿度环境为电化学腐蚀提供了条件，地下水、冷凝水等介质与锚索表面接触，形成腐蚀电池；此外，深部煤矿环境中常含有h2s、co2等酸性气体，以及cl-、so42-等腐蚀性离子，这些介质会与锚索金属发生化学反应，导致局部腐蚀、点蚀和应力腐蚀开裂。随着煤矿开采深度的增加，巷道围岩的高地应力、高湿度和高腐蚀性介质（如地下水、酸性气体等）使得支护材料的腐蚀问题日益突出。...

【技术保护点】

1.一种用于深部煤矿支护锚索的注浆复合缓蚀剂，其特征在于，所述复合缓蚀剂由表面改性的纳米Cr2O3、Na3PO4及表面改性的纳米ZnO组成。

2.根据权利要求1所述的用于深部煤矿支护锚索的注浆复合缓蚀剂，其特征在于，所述表面改性的纳米Cr2O3、Na3PO4及表面改性的纳米ZnO的质量之比为5：1～10：1～10。

3.一种如权利要求1所述的用于深部煤矿支护锚索的注浆复合缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的用于深部煤矿支护锚索的注浆复合缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，将Cr2O3和ZnO粉末分别置于球磨机中，...

【技术特征摘要】

1.一种用于深部煤矿支护锚索的注浆复合缓蚀剂，其特征在于，所述复合缓蚀剂由表面改性的纳米cr2o3、na3po4及表面改性的纳米zno组成。

2.根据权利要求1所述的用于深部煤矿支护锚索的注浆复合缓蚀剂，其特征在于，所述表面改性的纳米cr2o3、na3po4及表面改性的纳米zno的质量之比为5：1～10：1～10。

3.一种如权利要求1所述的用于深部煤矿支护锚索的注浆复合缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的用于深部煤矿支护锚索的注浆复合缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤s1中，将cr2o3和zno粉末分别置于球磨机中，以氧化锆球为介质且球料比为10:1，在惰性气体保护下以300rpm的转速球磨4h，获得粒径≤200nm的纳米cr2o3和纳米zno。

5.根据权利要求3所述的用于深部煤矿支护锚索的注浆复合缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱斯陶，王猛，杨林娜，夏开文，朱淳，张后全，李星，侯玮，曲宝，包鑫阳，陈林林，曲效成，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：