[發明專利]適用于石炭紀煤礦巷道表面處理的噴漿材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010531951.7
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111548075A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 馮晶;陳琳;汪俊;張益欣;常雅
• 申請（專利權）人: 陜西拉發紀新材料科技有限公司;昆明理工大學
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 李靜

本發明涉及煤礦巷道噴漿材料技術領域，具體公開了適用于石炭紀煤礦巷道表面處理的噴漿材料及其制備方法，包括固體原料與水，按重量比計算，固體原料包括10份水泥、10～15份的河沙、5～10份的粉煤灰、12～18份的煤渣和2～8份的短纖維。將固體原料與水按照一定比例進行攪拌混合后，得到了一種附著力強、強度高、耐腐蝕、不易開裂、使用年限久、平整度高噴漿材料，該噴漿材料適用于煤礦巷道的表面優化處理，制備過程簡單，適合批量生產，能夠有效利用粉煤灰和煤渣等材料，制作成本低廉，經濟價值高。

技術領域

本發明涉及煤礦巷道噴漿材料技術領域，特別涉及適用于石炭紀煤礦巷道表面處理的噴漿材料及其制備方法。

背景技術

煤炭資源是當前我國利用的主要自然資源之一，我國的煤礦類型主要分為井工煤礦和露天煤礦。當煤層遠離地表時我們需要向地下挖掘巷道從而進行采煤活動，通過煤礦立井通往地下，而在煤層位置建造巷道進行煤礦的挖掘和運輸。

我國的煤礦絕大部分屬于井工煤礦，在開采過程中立井和底下煤礦巷道的建設是保證工人安全和煤礦開采運輸工作正常進行的必要條件。在建造底下煤礦巷道過程中不僅僅需要各種支護手段和材料，在挖掘的過程中也需要對煤礦巷道的表面進行噴漿處理對其進行保護維護。

我國的煤礦主要成形于石炭紀時期，這時期地球的環境特點為陸地面積不斷增加，植物和動物都得到了空前的發展，并且氣候濕潤、沼澤遍布使得陸地上出現了大規模的森林，這種條件十分有利于煤礦的形成。我國與石炭紀形成的煤礦除了具有形成量大、區域集中的特點之外，在煤礦中存在大量游離態的瓦斯，檢測結果顯示這類游離態瓦斯將會對煤礦巷道壁產生較大的壓力對巷道產生擠壓作用，過大的壓力將會導致煤礦巷道墻壁的開裂，嚴重時將導致工程事故危及工人和設備安全。

當前石炭紀煤礦巷道承受游離瓦斯壓力作用容易導致開裂，此外在長期使用過程中承受來自溫度和濕度變化的影響，因此容易產生裂紋并不斷生長，導致煤礦巷道的安全性不高，產生安全隱患。

發明內容

本發明提供了適用于石炭紀煤礦巷道表面處理的噴漿材料及其制備方法，以解決當前石炭紀煤礦巷道在承受游離瓦斯壓力作用容易導致開裂的問題。

為了達到上述目的，本發明的技術方案為：

適用于石炭紀煤礦巷道表面處理的噴漿材料，包括固體原料與水，按重量比計算，固體原料包括10份水泥、10～15份的河沙、5～10份的粉煤灰、12～18份的煤渣和2～8份的短纖維。

本技術方案的技術原理和效果在于：

1、通常人們遇到煤礦巷道容易開裂的問題，想到的都是對混凝土本身進行改性，使其具備高強度與抗裂性能，但是這樣的方式使得混凝土成本成倍的增加；而本申請的發明人另辟蹊徑，通過研究一種巷道表面處理的噴漿材料，該噴漿材料能夠涂覆在原有混凝土的表面，對原有混凝土的表面進行改性處理，提高整個巷道表面的抗擠壓能力。

這樣的方式既解決了現有的煤礦巷道受游離瓦斯擠壓，而產生開裂，導致煤礦巷道的安全性不高，產生安全隱患的問題，同時又無需重建原有的混凝土巷道，對地下煤礦開采的商家而言，節約了很大一筆投入，經濟價值極大。

2、本方案中短纖維的加入，一方面，短纖維由于自身具備低導熱率和低密度的特點，使得制備的噴漿材料的導熱率低以及密度較低，這樣使得噴漿材料涂抹在煤礦巷道表面時，由于密度較低使得整個噴漿材料的重量低，更好的附著在巷道表面上，而不會因自重產生“下滑”的現象；另一方面，短纖維在噴漿材料中還起到了“骨架”支撐作用，使得整個噴漿材料具備更好的整體性，這樣提高了混凝土表面的抗游離瓦斯擠壓的性能。