[發(fā)明專利]一種水泥基噴涂材料及其制備方法和應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011125914.2
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112251059A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡國和;徐文全;虎曉東;安秀煜;耿耀強;王小軍
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西煤業(yè)化工技術(shù)研究院有限責任公司
• 主分類號: C09D1/08
• 分類號: C09D1/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李鵬威

本發(fā)明一種水泥基噴涂材料及其制備方法和應用，其組分包括水泥60～80份、有機單體20～50份、交聯(lián)劑1～5份、引發(fā)劑1～5份、促凝劑1～5份、減水劑1～3份、水60～100份；有機單體為丙稀酰胺、丙烯酸、丙烯酸丁酯和乙二醇中的一種或多種；交聯(lián)劑為N,N?二甲基雙丙稀酰胺、三乙烯二銨、二甲基丙烯酸乙二醇酯、碳化二亞胺和氮丙叮交聯(lián)劑中的一種或多種。制備時先將水泥、減水劑、引發(fā)劑和促凝劑混合均勻得到粉料，將有機單體、交聯(lián)劑和水混合均勻得到液料，使用時將粉料和液料混合均勻得到水泥基噴涂材料，硬化時間短、抗變形能力大。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及噴涂材料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種水泥基噴涂材料及其制備方法和應用。

背景技術(shù)

煤炭自燃是我國礦井的主要自然災害之一。隨著煤礦開采深度逐漸加大，礦井里的瓦斯管理風險越來越高，高效治理越來越難。井下漏風控制是防止有害氣體涌入生產(chǎn)區(qū)域和煤層自燃火災的最主要手段之一，煤礦巷道表面的噴涂處理有效解決了巷道表面開裂及易燃氣體的外泄，有利于提高井下的安全生產(chǎn)。

目前，現(xiàn)有的煤礦用井下水泥基噴涂材料雖具有一定的支護作用，但存在凝固時間長、柔性差的缺點，并且材料前期承載能力差，噴涂層容易受壓開裂，甚至出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，給安全生產(chǎn)帶來極大隱患。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種水泥基噴涂材料及其制備方法和應用，得到的噴涂材料硬化時間短、抗變形能力大，適用于煤礦、隧道等地下工程巷道表面快速防護、巖巷表面支護防護以及煤巖體表面防開裂、防漏風、防滲漏水等應用。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種水泥基噴涂材料，該噴涂材料的組分按質(zhì)量份數(shù)計，包括水泥60～80份、有機單體20～50份、交聯(lián)劑1～5份、引發(fā)劑1～5份、促凝劑1～5份、減水劑1～3份、水60～100份；

所述的有機單體為丙稀酰胺、丙烯酸、丙烯酸丁酯和乙二醇中的一種或多種；交聯(lián)劑為N,N-二甲基雙丙稀酰胺、三乙烯二銨、二甲基丙烯酸乙二醇酯、碳化二亞胺和氮丙叮交聯(lián)劑中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述的減水劑為萘系減水劑。

優(yōu)選的，所述的引發(fā)劑為過硫酸鉀、亞硫酸鈉、異丙苯過氧化氫和過硫酸銨中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述的促凝劑為氯化鈣、碳酸鈉、氯化鈉、氟化鈣和氟鋁酸鈣中的一種或多種。

一種水泥基噴涂材料的制備方法，包括如下步驟：

步驟1，將60～80份的水泥、1～3份的減水劑、1～5份的引發(fā)劑和1～5份的促凝劑混合均勻，得到粉料；

將20～50份的有機單體、1～5份的交聯(lián)劑和60～100份的水混合均勻，得到液料，有機單體為丙稀酰胺、丙烯酸、丙烯酸丁酯和乙二醇中的一種或多種；交聯(lián)劑為N,N-二甲基雙丙稀酰胺、三乙烯二銨、二甲基丙烯酸乙二醇酯、碳化二亞胺和氮丙叮交聯(lián)劑中的一種或多種；

步驟2，使用時，將粉料和液料混合均勻，得到水泥基噴涂材料。

進一步，步驟1中所述的減水劑為萘系減水劑。

進一步，步驟1中所述的引發(fā)劑為過硫酸鉀、亞硫酸鈉、異丙苯過氧化氫和過硫酸銨中的一種或多種。

進一步，步驟1中所述的促凝劑為氯化鈣、碳酸鈉、氯化鈉、氟化鈣和氟鋁酸鈣中的一種或多種。

一種由上述任意一項所述的水泥基噴涂材料的制備方法得到的水泥基噴涂材料。

水泥基噴涂材料在煤礦井下的應用，將水泥基噴涂材料在煤礦井下對巷道表面進行噴涂，噴涂距離為1～3m，噴涂厚度為2～10mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：