一种矿井坑木的生产方法及制造工艺技术

本发明专利技术涉及一种用速生杨旋切单板，生产矿井坑木的方法及制造工艺(附图)，主要解决现有的矿井支架不能满足深部采区巷道围岩高度集中的应力，地下水头渗透压力增大，地温梯度升高的要求。本发明专利技术的主要特点：利用速生杨旋切单板的表现密度(实测)，比照木材的密度确定成品坑木的密度；用两密度之比求出压缩比，用压缩比确定坑木一次组坯的厚度。采用改性脲醛树脂与三聚氰胺甲醛树脂共混胶粘剂。根据压缩比，胶粘剂的固化温度、时间、压力、确定一次组坯的工艺参数。待一次组坯完成后进行二次组坯，完成最终成品坑木。本发明专利技术的优点：成品具有超过天然实木1.5倍的力学强度，强重比优于钢钢材，具有良好的防火性能，防水性能、抗震性能、抗蠕变形能，质量均匀、变异性小，是可代替金属支架的产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用速生杨旋切单板，生产矿井用坑木的方法及制造工艺。
技术介绍
长期以来，我国煤矿开采中所用的支护有木支架(坑木)，摩擦式金属支架(锚杆)、单体液压式支柱。这几种支架形式均适用浅部煤层采区的巷道支护。但是现在浅部资源已走向枯竭，煤层开采已向深部延伸。目前开采深度均已超过800米，有的甚至超过了 1000米。由于不了解深部巷道围岩与浅部巷道围岩的变形破裂机理，应力环境存在着巨大的差异，所以仍采用浅部巷道围岩常用的支架支护，致使金属锚杆在高度集中的应力下，地下水头渗透压力加大、地温梯度升高，地形环境多变的情况下被拉断。U形钢单体支架严重扭曲等多种形式支护失效，巷道变形达l-aii。采用何种支架支护才能解决煤矿深部巷道围岩应力集中，地下水头渗透压力大，地温梯度升高，地形环境多变的难点，这是急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术为解决现有支架支护不能满足深部巷道围岩应力集中，地下水头渗透压力大，地温梯度升高，地形环境多变问题。为解决上述问题，本专利技术提供了一种利用速生杨旋切单板组坯生产矿井坑木的方法及制造工艺。该方法首先测出速生杨旋切单板含水率在5-7%以下的表观密度；比照木材的密度确定成品坑木的密度；用旋切单板的表观密度与成品坑木的密度的比值，确定压缩比；用压缩比确定坑木一次组坯的厚度，胶粘剂用量，胶粘剂采用改性脲醛树酯与三聚氰胺甲醛树脂共混物，根据压缩比、胶粘剂固化温度、时间、压力，确定一次组坯压制时所需的温度、压力、时间、工艺参数。待一次组坯结束后，按所需坑木尺寸进行二次组坯，组坯后进行预压，预压后锯割成所需坑木尺寸，再进行热压，热压时间、温度、压力根据二次组坯的厚度、胶粘剂确定。达到满足深部巷道围岩支架支护需要解决的问题。本专利技术与现有井下支护相比有以下优点和有益效果1、节约木材降低成本。2、成品具有超过天然实木1.5倍的力学强度。3、有较高的强重比，拉伸强度是铁的4倍，压缩强度是混凝土的5倍，强重比更优于钢材。4、成品具有良好的防火性能和耐高温性能，抗火灾能力不低于池，优于钢材耐火性能。5、继承了天然实木特性，耐候性好，抗震性能强，有较好的抗冲击性能，抗蠕变性能好。6、质量均勻，变异性小，强度变化率在12%以下。以下结合附图对本专利技术进行详细描述附附图说明图1 本专利技术矿井坑木的生产工艺流程框图单板整理一单板涂胶一单板拼接一一次组坯一预压一热压一二次涂胶一二次组坯一预压一锯割一热压一成型附图2本专利技术矿井坑木一次组坯形式示意图附图3 是附图21单板拼接示意图附图4 是附图22单板拼接示意图附图5 是附图23单板拼接示意图附图6 是附图M单板拼接示意图附图7 是二次组坯示意图附图 3 中5 单板(6I5Xl22Omm) 6 压条(20X615mm)附图 4 中7 单板(615X610mm)附图 5 中8 单板(615X910mm) 9 单板(310X615mm)附图7中10胶层 11锯割线具体实施例方式本专利技术采用的方法是1、确定备料段参数。(1)确定杨木旋切单板表观密度，(2) 比照木材的密度确定成品坑木密度，( 用旋切单板表观密度与成品坑木密度之比求得压缩比，(4)用压缩比确定一次组坯厚度(层数)、重量。2、确定压制过程中的工艺参数。(1) 以一次组坯厚度，胶粘剂固化所需时间、温度、压力、组坯含水率确定一次组坯压制时所需的温度、压力、时间。(2)根据一次组坯成型尺寸和实际所需成品坑木断面尺寸，确定二次组坯厚度。( 根据二次组坯厚度、确定胶层数、用胶量。(4)根据用胶量确定压制时的温度、 压力、时间。实施例制作180 X 180 X 2400mm的坑木1、准备阶段参数(1)旋切单板含水率7%以下，规格615 X 1220 X 3，密度0.308g/ cm3。(2)参照木材密度0. 40-0. 80g/cm3。取成品坑木密度0. 60g/cm3。(3)确定压缩比成品坑木密度+旋切单板密度=0. 6 + 0. 3 = 2，确定一次组坯厚度60mm，单板组坯见附图2、 3、4、5、6，形式(20层)。(4)确定施胶量按每m2165-220g。2、确定压制时的工艺参数。(1)改性脲醛树脂固化温度105_125°C，时间 5mm-10mm，压力2MPa，三聚氰铵甲醛树脂固化温度125°C，时间5_8min，压力2. 0-2. 5Mpa。 (2)确定热压参数压制温度145°C -170°C。预冷压力3. 0-4. OMPa，热压压力2. 5-3. 5Mpa， 时间20-30s/mm，一次组坯成型后板坯厚度为30mm。3、进行二次组坯。按坑木尺寸厚度180mm的要求，将6张30mm厚的板坯，涂胶后组坯在一起，尺寸为180mm厚，宽度为615mm，长度M40mm，进行预压冷压，压力为3. 0-4. OMpa, 预压时间30-60min，然后进行锯制成180X180XM00的坑木材，进行热压，热压温度 145-170°C，热压时间 60-90min。权利要求1.一种速生杨旋切单板生产矿井坑木的方法及制造工艺，其特征在于实测含水率 5-7%以下速生杨旋切单板表观密度。比照木材表观密度确定成品坑木密度。用两密度之比求出压缩比，用压缩比确定一次组坯厚度，组坯形式。用组坯厚度、胶粘剂用量、固化温度、 压力、时间确定一次组坯压制工艺参数。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述含水率5-7%速生杨旋切单板厚度 2-3mm表观密度为0. 3 0. 4g/cm3。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述比照木材的密度确定成品坑木的密度 0. 6 0. 65% g/cm3。4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述速生杨旋切单板表观密度与成品坑木密度之比求得压缩比1. 5 2. 0。5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述施用胶粘剂为改性脲醛树脂、面粉、固化剂、三聚氰氨胺甲醛树脂共混物，重量比100% 10% 0. 4-0.8% 30-；35%。6.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述一次组坯压制工艺参数预压冷压力 2. 0-3. OMpa,时间 60_90min，热压温度 145_180°C，压力 3. 0-4. OMpa,时间 30_60min。二次组坯预压力3. 0-4. OMpa,时间60_90min，热压温度145_170°C，压力2. 5-3. 5Mpa，时间 40-80min。7.一种用于实现权利要求1所述速生杨旋切单板生产矿井坑木方法及制造工艺包括 单板整理、单板涂胶、单板拼接、一次组坯、预压、热压、二次涂胶、二次组坯、预压、锯割、热压、成型。8.根据权利要求8所述方法，其特征在于，所述一次组坯形式应以单幅、单板、顺纹对接，对接留有1. 0-1. 5mm缝隙，用10-20mm宽(顺纹)，厚度10-15道薄板压缝。9.根据权利要求8所述方法，其征特在于所述一次组坯上、下单板接缝位置应错开 300-600mm。全文摘要本专利技术涉及一种用速生杨旋切单板，生产矿井坑木的方法及制造工艺(附图)，主要解决现有的矿井支架不能满足深部采区巷道围岩高度集中的应力，地下水头渗透压力增大，地温梯度升高的要求。本专利技术的主要特点利用速生杨旋切单板的表现密度(实测)，比照木材的密度确定成品坑木的密度；用两密本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋庆华，
申请(专利权)人：宋庆华，
类型：发明
国别省市：