一種礦山加固用材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種礦山加固用材料，所述材料包括A組分、B組分和水泥的組合物，A組分為式I化合物，B組分為助劑，水泥為普通硅酸鹽水泥；所述助劑由0.6-1.0重量份對甲苯磺酸、0.8-1.3重量份磷酸、0.5-1.0重量份鹽酸及0.1重量份乙二醇組成，所述鹽酸質(zhì)量百分比為37％，所述磷酸質(zhì)量百分比為98％；使用時A組分與B組分按重量比1∶1混合，硅酸鹽水泥為100重量份。本發(fā)明的組合物在沁水率、收縮率和硬度方面具有更好的效果。
【專利說明】一種礦山加固用材料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種工程材料，具體涉及一種礦山加固用材料。

【背景技術(shù)】
[0002] 煤炭在我國一次能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)中始終占70%左右。隨著煤礦開采深度的增 加煤質(zhì)破碎變軟。礦井開采過程中片幫、冒頂事故不斷增加，給工作面的開采帶來了嚴(yán)重影 響。因此，確保煤巖體的穩(wěn)定，防止工作面發(fā)生片幫冒頂，實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)及安全生產(chǎn)，是采煤 過程中必須解決的問題之一。煤巖體注漿加固材料是解決這一問題的有效手段，它能將原 來裂隙發(fā)育的破碎煤巖體固結(jié)成為完整性較好的煤巖體，可有效地防止片幫冒頂事故的發(fā) 生。
[0003] 為了減小片幫和冒頂?shù)奈ｋU向松軟和破碎的煤體中注入注漿材料，提高煤體強(qiáng) 度，使破碎的煤巖體能發(fā)展成為一個整體，增加阻礙煤與瓦斯突出的阻力。目前用于注漿 的材料主要分為以下三類：化學(xué)漿液類；水泥類；復(fù)合漿材類?；瘜W(xué)漿液屬于真溶液型，配 成的漿液不易出現(xiàn)顆粒的離析，一般粘度較低，易于進(jìn)入細(xì)小裂隙或孔隙之中，漿液注入能 力較強(qiáng)，但由于其造價一般都很高，漿液成分中一般都有含量不等的有害化合物，處理不好 常會造成不同程度的環(huán)境污染，很難大范圍應(yīng)用于井下注漿工程。水泥漿材由于較差的析 水性和穩(wěn)定性以及顆粒粒徑本身的限制，水泥類漿材對較小裂隙注漿體的注漿表現(xiàn)出局限 性。復(fù)合漿材類，其主要是在水泥材料的基礎(chǔ)上添加各種聚合物化學(xué)漿液，將水泥漿材和化 學(xué)漿材的優(yōu)點結(jié)合起來，使水泥漿材的性能得到改善，以達(dá)到不同注漿環(huán)境下的應(yīng)用目的。 正是因為復(fù)合漿材的優(yōu)點目前受到廣泛的關(guān)注和研宄。由于井下煤體注漿的特殊環(huán)境，我 們選擇水泥基聚合物復(fù)合漿材來進(jìn)行研宄。
[0004] 為了保證礦井安全生產(chǎn)必須對破碎頂板進(jìn)行超前加固，有效地控制了圍巖垮落， 目前使用的礦用類化學(xué)漿液主要有聚氨酯類漿材、脲醛樹脂+丙烯酰胺注漿材料、環(huán)氧樹 脂注漿材料。聚氨酯類漿液遇水膨脹并反應(yīng)，但在微裂隙巖體中容易堵塞通道導(dǎo)致漿液的 擴(kuò)散半徑變小。脲醛樹脂+丙烯酰胺漿液實際上是脲醛樹脂漿液和丙烯酰胺兩種材料的 混合體，該漿液中使用了一種2-N亞甲基丙烯酰胺的材料作為輔料，該種材料的單體具有 很大的毒性，雖然在國內(nèi)沒有相關(guān)水體中毒的報道，但是在相關(guān)文獻(xiàn)中有因灌漿日本人中 毒的報道，在日本該種注漿材料已經(jīng)被政府禁用。環(huán)氧樹脂類注漿材料，其粘度較大，在處 理巖體微裂隙方面效果并不明顯。在經(jīng)濟(jì)效益方面，目前聚氨酯化學(xué)類漿材市場價格在3 萬?4萬/噸，脲醛樹脂+丙烯酰胺注漿材料在2. 0?3. 0萬/噸，環(huán)氧樹脂注漿材料在 4?5萬/噸左右。
[0005] 因此，針對目前煤巖加固中還存在的諸多問題，以及針對這些問題的解決措施的 不足，在提高煤巖加固施工質(zhì)量方面，還有許多工作要做。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供了一種礦山加固用材料，所述材料包括A組分、B組分和水泥的組合 物，A組分為式I化合物，B組分為助劑，水泥為普通娃酸鹽水泥；
[0007] 所述式I化合物?

【權(quán)利要求】
1. 一種礦山加固用材料，其特征在于是一種包括A組分、B組分和水泥的組合物，A組 分為式I化合物，B組分為助劑，水泥為普通硅酸鹽水泥；
所述助劑由〇. 6-1. 0重量份對甲苯磺酸、0. 8-1. 3重量份磷酸、0. 5-1. 0重量份鹽酸及 0. 1重量份乙二醇組成，所述鹽酸質(zhì)量百分比為37%，所述磷酸質(zhì)量百分比為98%。 使用時A組分與B組分按重量比1 : 1混合，硅酸鹽水泥為100重量份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其特征在于所述組合物含有0. 8-1. 0重量份對甲苯磺 酸、1. 0-1. 3重量份磷酸、0. 8-1. 0重量份鹽酸及0. 1重量份乙二醇。
3. 權(quán)利要求1或2所述的組合物在煤巖加固方面的應(yīng)用。
【文檔編號】C04B28/04GK104478360SQ201410763277
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】宋志飛, 田波, 孫世國, 馮少杰 申請人:北方工業(yè)大學(xué)