一种用于煤、岩层注浆加固的注锚剂及其制备方法技术

技术编号:8102192 阅读:265 留言:0更新日期:2012-12-20 04:50
本发明专利技术公开了一种用于煤、岩层注浆加固的注锚剂及其制备方法,其组成原料包括物料A和物料B,所述的物料A的组成原料重量份为改性高分子树脂95-105份、活性碳酸钙95-105份、硅烷偶联剂KH-5701-3份、亚磷酸三苯酯0.4-0.6份、二氧化硅1-3份、N,N-二甲基苯胺1.0-1.5份组成;所述的物料B的组成原料重量份为一缩二乙二醇68-72份,聚乙二醇8-12份、氢氧化铝45-55份、二氧化硅1-3份、过氧化苯甲酰28-32份组成。本发明专利技术的锚注剂混合粘度低,能渗入较细岩缝中,反应迅速,形成的固体具有高强度、高韧性、抗压缩形变、抗拉伸、抗剪切,能够把原来松散的、破碎的、不连续的煤岩体围岩胶结成连续的、完整的受力体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,应用于井下破碎松散媒体、岩体裂隙等不良岩层注浆加固,可快速有效的解决片帮、冒顶、渗水等难题。
技术介绍
现有的技术,乃是采用水泥净浆,虽然材料来源广、价格低廉等优点,但从水泥特性和现场应用中发现水泥净浆存在以下问题1、水灰比太高,大大降低的其强度。水泥水化所需的用水量为水泥重量的15% 25%,为了便于注浆现场施工时用水量为水泥量的50% 60%,在水泥硬化后多余的水在水泥石中形成大量的孔隙和气泡,导致水泥硬化后强度下降;2、水泥硬化过程中具有优点的干缩性,并在内部产生微裂隙,不利于提高加固围岩的整体强度;3、稳定性较差,容易离析和沉淀;4、流动性和可泵性差,注浆阻力大;5、水泥颗粒度大,使浆液难以注入细小裂缝或孔隙中,扩散半径小;凝结时间不宜控制,结石率低。
技术实现思路
为了提闻煤岩体强度,提闻煤岩体自身承载能力,保持围岩稳定,并参与围岩内的内力平衡,本专利技术提供了,锚注剂经挤压渗透到煤岩体纵横交错的裂隙中固结,形成网络骨架结构,增大煤岩体的自身承载能力。为了实现上述目的本专利技术采用如下技术方案 用于煤、岩层注浆加固的注锚剂,其组成原料包括物料A和物料B,所述的物料A的组成原料重量份为改性高分子树脂95-105份、活性碳酸钙95-105份、硅烷偶联剂KH-570 1-3份、亚磷酸三苯酯O. 4-0. 6份、二氧化硅1-3份、N, N- 二甲基苯胺I. 0-1. 5份组成;所述的物料B的组成原料重量份为一缩二乙二醇68-72份,聚乙二醇8-12份、氢氧化铝45-55份、二氧化硅1-3份、过氧化苯甲酰28-32份组成。用于煤、岩层注浆加固的注锚剂,其组成原料包括物料A和物料B,所述的物料A的组成原料重量份为改性高分子树脂100份、活性碳酸钙100份、硅烷偶联剂KH-570 2份、亚磷酸三苯酯O. 5份、二氧化硅2份、N,N- 二甲基苯胺I. 2份组成;所述的物料B的组成原料重量份为一缩二乙二醇70份,聚乙二醇10份、氢氧化铝50份、二氧化硅2份、过氧化苯甲酰30份组成。用于煤、岩层注浆加固的注锚剂的制备方法,包括以下步骤 (1)物料A的制备 a、首先将改性高分子树脂、亚磷酸三苯酯、二氧化硅和N,N-二甲基苯胺依次按照比例装入密封的搅拌容器里搅拌40分钟; b、将搅拌后的混合物料放入搅拌容器中,按比例加入活性碳酸钙和硅烷偶联剂KH-570搅拌30分钟; (2)物料B的制备 a :首先将一缩二乙二醇,聚乙二醇、二氧化硅和过氧化苯甲酰依次按照比例装入密封的搅拌容器里搅拌120分钟; b、将搅拌后的混合物料放入搅拌容器中,按比例加入氢氧化铝搅拌120分钟; (3)将A、B两组原料分别放入包装桶内,A、B料按I:1的比例混合注浆用气动注浆泵经管道压送混合成型。用于煤、岩层注浆加固的注锚剂,所述的改性高分子树脂的组成原料配方为丙二醇:320kg、乙二醇285kg、二甘醇690kg、对苯二甲酸1050kg、顺酐:770kg、对苯二酌·O.8kg、石腊2kg、亚磷酸三苯酯3kg、对甲苯磺酸3kg、苯乙烯1100kg、α -甲基苯乙烯500kg和环烷酸铜0. 2kg ; (1)投料首先按组成原料的配方将液体料二甘醇、丙二醇和乙二醇加入反应釜,然后打开投料口加入固体物料对苯二甲酸,封闭投料口,开始用导热油炉加热,加热至反应终点,控制反应温度190°C,持续反应至温度220°C后,Ph为4-6时,反应结束,冷却至150°C ; (2)酯化反应随后在步骤(I)反应釜中加入顺酐、对苯二酚、石蜡、亚磷酸三苯酯、对甲苯磺酸进行酯化反应,测酸值为30-40,终止反应,达到温度206°C后冷却;(3)稀释过程将稀释剂苯乙烯、α -甲基苯乙烯和环烷酸铜等加入稀释釜内,然后将酯化反应的物料冷却后缓慢的放入稀释釜,交联反应稀释; (4)待步骤(3)混合物检验合格冷却到50°C时,装桶入库。本专利技术的工作原理根据软岩巷道支护和围岩相互作用的结果,支护强度是控制围岩强度变形的关键因素,对于软岩巷道,仅仅依靠支架本身的支护能力很难控制巷道的变形,要充分发挥巷道围岩自身的承载能力,保证巷道在静动压力下的稳定,对于软岩,化学注浆材料可以改变岩体的力学性能,注浆不仅可使松散的围岩胶结成整体,成倍的提高了围岩自身的承载能力,变被动支护为有效的主动支护。本专利技术的有益效果 本专利技术的锚注剂混合粘度低,能渗入较细岩缝中,反应迅速,形成的固体具有高强度、高韧性、抗压缩形变、抗拉伸、抗剪切,能够把原来松散的、破碎的、不连续的煤岩体围岩胶结成连续的、完整的受力体。具体实施例方式实施例I :用于煤、岩层注浆加固的注锚剂,其组成原料包括物料A和物料B,所述的物料A的组成原料重量份为改性高分子树脂95-105份、活性碳酸钙95-105份、硅烷偶联剂KH-570 1-3份、亚磷酸三苯酯O. 4-0. 6份、二氧化硅1_3份、N,N-二甲基苯胺I. 0-1. 5份组成;所述的物料B的组成原料重量份为一缩二乙二醇68-72份,聚乙二醇8-12份、氢氧化铝45-55份、二氧化硅1-3份、过氧化苯甲酰28-32份组成。用于煤、岩层注浆加固的注锚剂,其组成原料包括物料A和物料B,所述的物料A的组成原料重量份为改性高分子树脂100份、活性碳酸钙100份、硅烷偶联剂KH-570 2份、亚磷酸三苯酯O. 5份、二氧化硅2份、N,N- 二甲基苯胺I. 2份组成;所述的物料B的组成原料重量份为一缩二乙二醇70份,聚乙二醇10份、氢氧化铝50份、二氧化硅2份、过氧化苯甲酰30份组成。用于煤、岩层注浆加固的注锚剂的制备方法,包括以下步骤 (I)物料A的制备a、首先将改性高分子树脂、亚磷酸三苯酯、二氧化硅和N,N-二甲基苯胺依次按照比例装入密封的搅拌容器里搅拌40分钟; b、将搅拌后的混合物料放入搅拌容器中,按比例加入活性碳酸钙和硅烷偶联剂KH-570搅拌30分钟; (2)物料B的制备 a :首先将一缩二乙二醇,聚乙二醇、二氧化硅和过氧化苯甲酰依次按照比例装入密封的搅拌容器里搅拌120分钟; b、将搅拌后的混合物料放入搅拌容器中,按比例加入氢氧化铝搅拌120分钟; (3)将A、B两组原料分别放入包装桶内,A、B料按I:1的比例混合注浆用气动注浆泵 经管道压送混合成型。用于煤、岩层注浆加固的注锚剂,所述的改性高分子树脂的组成配方为丙二醇320kg、乙二醇285kg、二甘醇690kg、对苯二甲酸1050kg、顺酐770kg、对苯二酚0. 8kg、石腊2kg、亚磷酸三苯酯3kg、对甲苯磺酸3kg、苯乙烯1100kg、α -甲基苯乙烯500kg和环烷酸铜0. 2kg ; 用于煤、岩层注浆加固的注锚剂,所述的改性高分子树脂制备方法为 (1)投料首先按组成原料的配方将液体料二甘醇、丙二醇和乙二醇加入反应釜,然后打开投料口加入固体物料对苯二甲酸,封闭投料口,开始用导热油炉加热,加热至反应终点,控制反应温度190°C,持续反应至温度220°C后,Ph为4-6时,反应结束,冷却至150°C ; (2)酯化反应随后在步骤(I)反应釜中加入顺酐、对苯二酚、石蜡、亚磷酸三苯酯、对甲苯磺酸进行酯化反应,测酸值为30-40,终止反应,达到温度206°C后冷却;(3)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于煤、岩层注浆加固的注锚剂,其特征在于:其组成原料包括物料A和物料B,所述的物料A的组成原料重量份为改性高分子树脂95?105份、活性碳酸钙95?105份、硅烷偶联剂KH?570?1?3份、亚磷酸三苯酯0.4?0.6份、二氧化硅1?3份、N,N?二甲基苯胺1.0?1.5份组成;所述的物料B的组成原料重量份为一缩二乙二醇68?72份,聚乙二醇8?12份、氢氧化铝45?55份、二氧化硅1?3份、过氧化苯甲酰28?32份组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:纪红
申请(专利权)人:淮南市顺辉锚固有限公司
类型:发明
国别省市:

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