[發明專利]一種生產礦井代用坑木的方法

無效

• 申請號: 200710077929.4
• 申請日: 2007-09-10
• 公開（公告）號: CN101143466A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 馬興祥
• 申請（專利權）人: 貴州凱德邦高新技術實業有限公司
• 主分類號: B28B23/18
• 分類號: B28B23/18;B28C7/06;B28C1/16;B28B3/20;C04B28/14;C04B24/28
• 代理公司: 貴陽中工知識產權代理事務所
• 代理人: 劉安寧

技術領域

本發明涉及礦井，具體而言涉及礦井用坑木，進一步而言，涉及礦井代用坑木的方法。

背景技術

眾所周知，采礦的礦井需要使用大量的木材，以煤礦為例，每采1萬噸煤，礦用坑木消耗木材達到100立方米。大量消耗木材會破壞森林資源，進而影響人類的生活環境。雖然有人采用鋼鐵或混凝土產品代替木材，但鋼管支架柱價格昂貴，移動不便，長期使用容易受潮生銹；水泥頂柱忉性差，抗彎抗折力不強，容易段裂。為此，河南省安陽科技推廣站宣稱代替木材最新煤礦用頂柱技術“研制成功”；中國專利申請88215135.5號“一種菱鎂混凝土支柱”、03140574.6號“無機礦井坑木材料”都給出了礦井代用坑木的技術方案。這些技術方案的效果尚未得到驗證。迄今為止，礦井代用坑木材料的開發與研究依然在不斷進行之中。

發明內容

本發明的目的在于提供一種生產礦井代用坑木的方法，減少礦井坑木的用量，并適應采礦工業發展的需要。所述代用坑木產品包括支柱、橫梁、枕木、護桿等。

發明人提供的生產礦井代用坑木的方法，包括以下步驟：

(1)制作骨架：按照設計生產的代用坑木的種類和規格尺碼，將鋼材用鋼筋捆扎制成中空骨架。所用的鋼材有鋼筋、或角鋼、或條鋼、或其組合。

(2)生產夾套、夾板、螺栓和銷子：

按以下配方(質量分數)備料：聚氯乙烯18％～23％，磷石膏粉與白云石粉的混合粉71％～76％，助劑1％～5％，金屬砂1％。

具體的工藝是：

第一步，配制混合粉：將磷石膏送至隧道窯在1300℃～1360℃下高溫煅燒20～30分鐘，脫出磷石膏中的部分水分、P₂O₅和氟，使其水含量低于10％，P₂O₅≤0.3％，F≤0.1％；再將經過煅燒后的爐料磨細到400～450目備用；隧道窯采用氣體燃料燃燒，例如用普通城市煤氣、天然氣、水煤氣或半水煤氣、經過濾凈化的黃磷電爐尾氣或電石爐尾氣等作燃料；再將白云石粉碎至20～30mm，在700℃±20℃條件下煅燒2小時，冷卻后磨細至400～450目，密封包裝備用。實踐證明，加入這種半煅燒的白云石，可較大幅度地提高產品強度。之后磷石膏粉與白云石粉按照70％∶30％的質量比例混合均勻，配成磷石膏粉與白云石粉的混合粉，簡稱混合粉。

第二步，進行配料：將聚氯乙烯樹脂加熱至90℃～100℃時加入增塑劑、穩定劑、表面活性劑等輔料，在1分鐘的攪拌下混勻后加入上一步制成的混合粉，同時加入金屬砂，繼續攪拌混勻。其中聚氯乙烯與混合粉的質量比為25∶75。常用的增塑劑為對苯二甲酸二丁酯或對苯二甲酸二辛酯，常用的穩定劑為硬脂酸鉛、硬脂酸鋇、三堿性硫酸鉛、二苯基硫脲等，常用的表面活性劑為硬脂酸和石蠟。金屬砂的加入可以增強代用坑木的強度，常用的金屬砂有：鋁砂、錳砂、鈦砂等。

第三步，進行高強度混料：在高強度攪拌下對上一步的混合物料加熱至90℃～100℃，連續攪拌10-12分鐘，得到均勻混合的粉狀物料。

第四步，進行擠塑成型：將上一步的粉狀物料送入雙螺桿擠塑機，加熱至180℃～200℃，使其呈膏狀，通過擠塑機擠入事先準備好的模具，制得夾套、夾板、螺栓和銷子。

(3)填充

鋼材骨架套在夾套中，將水泥和珍珠巖按照1∶4的比例調和后，用高壓泵注入夾套填充到外套和內套空隙之間，凝固后得到代用坑木產品。發明人指出：代用坑木產品采用中空內套，可以減輕其重量而不影響其強度。

為了與其它代用坑木連接，在代用坑木的兩端徑向開有連接孔。連接其它代用坑木時，利用穿過連接孔的螺栓將夾板固定，夾板夾住另一代用坑木，對準其連接孔插入銷子，就可以用將它們連接起來。拆除時只要取出銷子，就能方便地將兩根代用坑木分離，反復使用。

本發明方法生產的礦井代用坑木，具有造價低、易安裝、絕緣性能優良、耐老化、耐腐蝕、使用壽命長、更換成本低、防水、防潮、阻燃等優點。根據測算，每根代用坑木成本18元左右，而現在所用坑木不低于40元。可見，本發明既可有效地減少木材的用量，保護森林資源，又可減少磷石膏對環境的污染，有利于改善環境，化害為利；具有良好的社會和環境效應，又有良好的經濟效益。

附圖說明

結合以下附圖可以更清楚地說明本發明：

圖1為代用坑木支柱的斷面剖視示意圖，圖2為代用坑木支柱的部分剖視示意圖，圖3為橫梁剖視示意圖，圖4為代用鐵道枕木剖面示意圖，圖5為夾板，圖6為螺栓，圖7為銷子，圖8為兩根代用坑木連接示意圖。