專利名稱：緩凝型樹脂錨桿錨固劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于煤礦巷道頂板錨索錨固中的錨固劑，具體的說是適用于拉カ分散型錨索錨固結(jié)構(gòu)的緩凝型樹脂錨桿錨固劑的制備方法。
背景技術(shù)：
目前，我國許多煤礦的淺部資源已經(jīng)逐漸枯竭，礦井逐漸進入深部開采，錨索已成為深井巷道支護結(jié)構(gòu)中必不可少的一部分。但在支護實踐中錨索內(nèi)錨失效現(xiàn)象時有發(fā)生，近年來已在國內(nèi)多個礦區(qū)造成冒頂事故，嚴重威脅礦エ的生命安全。根據(jù)多年來對礦區(qū)巷道的觀測，發(fā)現(xiàn)錨索的內(nèi)錨カ嚴重低于其破斷力是內(nèi)錨失效的主要原因。目前支護中普遍使用的是拉カ集中型錨索，該類型錨索在內(nèi)錨固起始端產(chǎn)生嚴重的應(yīng)カ集中，造成錨固體深度方向的漸進破壞，最終導致內(nèi)錨失效，給煤礦巷道支護與安全造成嚴重威脅。 為克服拉カ集中型錨索在使用中的缺陷，提高錨索利用率，保證煤礦開采的安全性，研究出ー種新型拉カ分散型錨索錨固結(jié)構(gòu)。拉カ分散型錨索采用兩種不同錨固性能的錨固劑，其中ー種是目前市場上使用的快速樹脂錨固劑，另ー種是需要較長固化時間的超慢速樹脂錨固劑，通過兩者固化時間的不同從而實現(xiàn)分次錨固的效果，以達到改善錨索內(nèi)錨段受力狀態(tài)的目的，提高錨索的錨固性能，從而提高煤礦巷道支護的穩(wěn)定性和安全性，并具有較高的經(jīng)濟效益。目前緩凝型錨固劑的研制主要集中于砂漿類，固化延時時間可達20h，但該類錨固劑錨固カ較低，不能滿足礦用錨索高錨固カ的要求。而煤礦現(xiàn)用的樹脂類錨固劑固化時間最長僅8min，不能滿足拉力分散型錨索錨固結(jié)構(gòu)的要求，為實現(xiàn)拉カ分散型錨索的錨固結(jié)構(gòu)，迫切需要研制ー種新型的緩凝樹脂錨固劑。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有樹脂錨固劑在實際應(yīng)用中存在的不足和缺陷，本發(fā)明提供一種緩凝型樹脂錨桿錨固劑，通過錨固劑固化時間的不同從而實現(xiàn)分次錨固的效果，以達到改善錨索內(nèi)錨段受カ狀態(tài)的目的，提高錨索的錨固性能，從而提高煤礦巷道支護的穩(wěn)定性和安全性。緩凝型樹脂錨桿錨固劑由樹脂膠泥和固化劑兩部分組成，其中樹脂膠泥的重量為601. 32Kg 923. 20Kg,固化劑的重量為7. 7Kg 38Kg ;具體制備操作步驟如下
(1)樹脂膠泥的制備
不飽和聚酯樹脂120Kg
阻聚劑O. 36Kg I. 2Kg
促進劑O. 30Kg 2Kg
無機填料480Kg 800Kg
所述阻聚劑是由對苯ニ酚和ー縮ニこニ醇按重量比I :4混合而成；促進劑是環(huán)烷酸鈷；無機填料是由粗石粉、細石粉和白炭黑按重量比100 :100 1混合而成；將所述重量的阻聚劑和促進劑加入到不飽和聚酯樹脂中，攪拌均勻，再加入無機填料混合均勻，即得到樹脂膠泥；
(2)固化劑的制備引發(fā)劑4.50 14Kg
溶劑I. 20 6Kg
無機填料2 18Kg
所述引發(fā)劑是過氧化甲こ酮；溶劑是鄰苯ニ甲酸ニ甲酯；無機填料是由滑石粉和白炭黑按重量比200 1混合而成；將所述重量的引發(fā)劑和無機填料加入到溶劑中，攪拌均勻，得到固化劑；
(3)使用吋，將所述重量的樹脂膠泥和所述重量的固化劑混合均勻即得到緩凝型樹脂錨桿錨固劑。本發(fā)明的緩凝型樹脂錨桿錨固劑具有以下優(yōu)點 (1)凝膠時間t較長，4h^ t ^ 24h，符合緩凝型樹脂錨桿錨固劑的要求；
(2)錨固カ較大，全錨>40MPa ;緩凝型錨固劑滿足工程施工時間長、強度要求高等特殊要求。通過緩凝型樹脂錨桿錨固劑的研究進而提出新型拉カ分散型錨固結(jié)構(gòu)，能夠顯著提高巷道錨梁網(wǎng)支護的穩(wěn)定性和安全性，降低巷道支護材料成本。這對豐富我國巷道支護技術(shù)、提高我國的采礦科學技術(shù)水平和安全水平具有重要的意義。
具體實施例方式 下述實施例I 實施例5原料廠家如下
不飽和聚酯樹脂淮南立日心合成材料有限公司，
對苯ニ酚天津博迪化工股份有限公司，
ー縮ニこニ醇國藥集團化學試劑有限公司，
環(huán)烷酸鈷國藥集團化學試劑有限公司，
過氧化甲こ酮國藥集團化學試劑有限公司，
鄰苯ニ甲酸ニ甲酯國藥集團化學試劑有限公司，
白炭黑淮南日立心合成材料有限公司，
粗石粉淮南八公山開計石粉公司，
細石粉淮南八公山開計石粉公司，
滑石粉合肥開捷化學科技有限公司。下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進ー步地描述。實施例I :
緩凝型樹脂錨桿錨固劑由樹脂膠泥和固化劑兩部分組成，具體的制備操作步驟如下
(I)樹脂膠泥的制備
不飽和聚酯樹脂120公斤
阻聚劑O. 36公斤
促進劑O. 96公斤
無機填料480公斤
所述阻聚劑是由對苯ニ酚和ー縮ニこニ醇按重量比I :4混合而成；促進劑是環(huán)烷酸鈷；無機填料是由粗石粉、細石粉和白炭黑按重量比100 :100 1混合而成；將上述重量的阻聚劑和促進劑加入到不飽和聚酯樹脂中，攪拌均勻，再加入無機填料混合均勻，即得到樹脂膠泥；(2)固化劑的制備 引發(fā)劑 4. 50公斤 溶劑I. 50公斤 無機填料 18公斤
所述引發(fā)劑是過氧化甲こ酮；溶劑是鄰苯ニ甲酸ニ甲酯；無機填料是由滑石粉和白炭黑按重量比200 1混合而成；將上述引發(fā)劑和無機填料加入到溶劑中，攪拌均勻，得到固化劑；
(3)使用時，將上述配制好的樹脂膠泥與固化劑混合均勻即得到緩凝型樹脂錨桿錨固 齊 。該緩凝型樹脂錨桿錨固劑具有以下特點
(1)凝膠時間較長，5h，符合緩凝型樹脂錨桿錨固劑的要求；
(2)錨固カ為55MPa。實施例2:
緩凝型樹脂錨桿錨固劑由樹脂膠泥和固化劑兩部分組成，具體的制備操作步驟如下
(1)樹脂膠泥的制備
不飽和聚酯樹脂120公斤
阻聚劑I公斤
促進劑O. 30公斤
無機填料480公斤
所述阻聚劑是由對苯ニ酚和ー縮ニこニ醇按重量比I :4混合而成；促進劑是環(huán)烷酸鈷；無機填料是由粗石粉、細石粉和白炭黑按重量比100 :100 1混合而成；將上述重量的阻聚劑和促進劑加入到不飽和聚酯樹脂中，攪拌均勻，再加入無機填料混合均勻，即得到樹脂膠泥；
(2)固化劑的制備 引發(fā)劑5公斤 溶劑 2公斤 無機填料 7公斤
所述引發(fā)劑是過氧化甲こ酮；溶劑是鄰苯ニ甲酸ニ甲酯；無機填料是由滑石粉和白炭黑按重量比200 1混合而成；將上述引發(fā)劑和無機填料加入到溶劑中，攪拌均勻，得到固化劑；
(3)使用時，將上述配制好的樹脂膠泥與固化劑混合均勻即得到緩凝型樹脂錨桿錨固齊 。該緩凝型樹脂錨桿錨固劑具有以下特點
(1)凝膠時間為2.6h；
(2)錨固カ為49MPa。實施例3:
緩凝型樹脂錨桿錨固劑由樹脂膠泥和固化劑兩部分組成，具體的制備操作步驟如下
(I)樹脂膠泥的制備
不飽和聚酯樹脂120公斤阻聚劑I. 20公斤
促進劑O. 36公斤
無機填料530公斤
所述阻聚劑是由對苯ニ酚和ー縮ニこニ醇按重量比I :4混合而成；促進劑是環(huán)烷酸鈷；無機填料是由粗石粉、細石粉和白炭黑按重量比100 :100 1混合而成；將上述重量的阻聚劑和促進劑加入到不飽和聚酯樹脂中，攪拌均勻，再加入無機填料混合均勻，即得到樹脂膠泥；
(2)固化劑的制備 引發(fā)劑12公斤 溶劑 6公斤 無機填料 18公斤 所述引發(fā)劑是過氧化甲こ酮；溶劑是鄰苯ニ甲酸ニ甲酯；無機填料是由滑石粉和白炭黑按重量比200 1混合而成；將上述引發(fā)劑和無機填料加入到溶劑中，攪拌均勻，得到固化劑；
(3)使用時，將上述配制好的樹脂膠泥與固化劑混合均勻即得到緩凝型樹脂錨桿錨固齊 。該緩凝型樹脂錨桿錨固劑具有以下特點
(1)凝膠時間為8.3h；
(2)錨固カ為39MPa。實施例4:
緩凝型樹脂錨桿錨固劑由樹脂膠泥和固化劑兩部分組成，具體的制備操作步驟如下
(1)樹脂膠泥的制備
不飽和聚酯樹脂120公斤
阻聚劑I. 20公斤
促進劑O. 36公斤
無機填料480公斤
所述阻聚劑是由對苯ニ酚和ー縮ニこニ醇按重量比I :4混合而成；促進劑是環(huán)烷酸鈷；無機填料是由粗石粉、細石粉和白炭黑按重量比100 :100 1混合而成；將上述重量的阻聚劑和促進劑加入到不飽和聚酯樹脂中，攪拌均勻，再加入無機填料混合均勻，即得到樹脂膠泥；
(2)固化劑的制備 引發(fā)劑 4. 8公斤 溶劑I. 2公斤 無機填料 2公斤
所述引發(fā)劑是過氧化甲こ酮；溶劑是鄰苯ニ甲酸ニ甲酯；無機填料是由滑石粉和白炭黑按重量比200 1混合而成；將上述引發(fā)劑和無機填料加入到溶劑中，攪拌均勻，得到固化劑；
(3)使用時，將上述配制好的樹脂膠泥與固化劑混合均勻即得到緩凝型樹脂錨桿錨固齊 。
該緩凝型樹脂錨桿錨固劑具有以下特點
(1)凝膠時間為3.5h；
(2)錨固カ為38.IMPa0實施例5:
緩凝型樹脂錨桿錨固劑由樹脂膠泥和固化劑兩部分組成，具體的制備操作步驟如下
(1)樹脂膠泥的制備
不飽和聚酯樹脂120公斤
阻聚劑O. 36公斤 促進劑2公斤
無機填料800公斤
所述阻聚劑是由對苯ニ酚和ー縮ニこニ醇按重量比I :4混合而成；促進劑是環(huán)烷酸鈷；無機填料是由粗石粉、細石粉和白炭黑按重量比100 :100 1混合而成；將上述重量的阻聚劑和促進劑加入到不飽和聚酯樹脂中，攪拌均勻，再加入無機填料混合均勻，即得到樹脂膠泥；
(2)固化劑的制備 引發(fā)劑 14公斤 溶劑4公斤 無機填料 8公斤
所述引發(fā)劑是過氧化甲こ酮；溶劑是鄰苯ニ甲酸ニ甲酯；無機填料是由滑石粉和白炭黑按重量比200 1混合而成；將上述引發(fā)劑和無機填料加入到溶劑中，攪拌均勻，得到固化劑；
(3)使用時，將上述配制好的樹脂膠泥與固化劑混合均勻即得到緩凝型樹脂錨桿錨固齊 。該緩凝型樹脂錨桿錨固劑具有以下特點
(1)凝膠時間為2h;
(2)錨固カ為52MPa。
權(quán)利要求
1.緩凝型樹脂錨桿錨固劑的制備方法，其特征在干由樹脂膠泥和固化劑兩部分組成，其中樹脂膠泥的重量為601. 32Kg 923. 20Kg,固化劑的重量為7. 7Kg 38Kg ； (1)樹脂膠泥的制備 不飽和聚酯樹脂120Kg 阻聚劑O. 36Kg I. 2Kg 促進劑O. 30Kg 2Kg 無機填料480Kg 800Kg 所述阻聚劑是由對苯ニ酚和ー縮ニこニ醇按重量比I :4混合而成；促進劑是環(huán)烷酸鈷；無機填料是由粗石粉、細石粉和白炭黑按重量比100 :100 1混合而成；將所述重量的阻聚劑和促進劑加入到不飽和聚酯樹脂中，攪拌均勻，再加入無機填料混合均勻，即得到樹脂膠泥； (2)固化劑的制備 引發(fā)劑4.50 14Kg 溶劑I. 20 6Kg 無機填料2 18Kg 所述的引發(fā)劑是過氧化甲こ酮；溶劑是鄰苯ニ甲酸ニ甲酯；無機填料是由滑石粉和白炭黑按重量比200 1混合而成；將所述重量的引發(fā)劑和無機填料加入到溶劑中，攪拌均勻，得到固化劑； (3)使用吋，將所述重量的樹脂膠泥和所述重量的固化劑混合均勻，即得到緩凝型樹脂錨桿錨固劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及緩凝型樹脂錨桿錨固劑的制備方法。起粘結(jié)錨固作用的材料稱錨固劑，樹脂錨固劑由樹脂膠泥與固化劑兩部分分隔包裝成卷形。本發(fā)明主要包括樹脂膠泥和和固化劑兩個部分，使用時將兩部分按一定比例均勻混合；混合后能使桿體與被錨固體煤巖粘結(jié)在一起。其中樹脂膠泥部分主要由不飽和聚酯樹脂、阻聚劑、促進劑和無機填料組成；固化劑部分主要由引發(fā)劑、溶劑和無機填料混合而成。本發(fā)明的緩凝型樹脂錨桿錨固劑具有以下特點(1)凝膠時間t較長，4h≤t≤24h，符合緩凝型樹脂錨桿錨固劑的要求；(2)錨固力較大，全錨≥40MPa。
文檔編號C04B26/18GK102690081SQ20121018971
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者何炳銀, 劉學蘇, 周孟穎, 李賓, 楊永剛, 梁國治 申請人:安徽省煤炭科學研究院