[發(fā)明專利]一種礦用高強(qiáng)度抗收縮堵水材料及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011128847.X
• 申請(qǐng)日: 2020-10-20
• 公開（公告）號(hào): CN112174618B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 耿耀強(qiáng);胡國(guó)和;梁前;趙騰飛;李建軍;李賢良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西煤業(yè)化工技術(shù)研究院有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C04B28/06
• 分類號(hào): C04B28/06;C04B111/28
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 李鵬威

本發(fā)明公開了一種礦用高強(qiáng)度抗收縮堵水材料及制備方法，礦用高強(qiáng)度抗收縮堵水材料以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：聚乙烯醇3?10份，硫鋁酸鹽水泥50?70份，石英粉5?20份，礦渣粉3?15份，石膏粉2?6份，生石灰2?5份，緩凝劑1?5份，交聯(lián)劑1?3份，促凝劑1?5份，穩(wěn)定劑1?5份，將聚乙烯醇、硫鋁酸鹽水泥、石英粉、礦渣粉、石膏粉和生石灰，加入球磨機(jī)磨至平均粒徑為2mm的顆粒，再與交聯(lián)劑，促凝劑，穩(wěn)定劑一同放入攪拌機(jī)攪拌均勻，即制得礦用高強(qiáng)度抗收縮堵水材料。本發(fā)明有效改進(jìn)了原有無機(jī)材料收縮大，強(qiáng)度低的劣勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦山類材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煤礦井下應(yīng)用高強(qiáng)度抗收縮堵水材料及制備方法。

背景技術(shù)

我國(guó)煤礦的復(fù)雜的水文地質(zhì)條件，導(dǎo)致了許多煤礦飽受水災(zāi)危害。一方面，水害會(huì)導(dǎo)致工人施工環(huán)境惡劣，嚴(yán)重影響煤礦的開采進(jìn)度，另一方面，也給煤礦的排水設(shè)施進(jìn)行了極大的考驗(yàn)，增大了排水的成本，因此，防治煤礦水害是極具現(xiàn)實(shí)意義的。堵水材料是水害防止的重要方法，通過使用堵水材料，可以減輕煤礦排水的負(fù)擔(dān)，提高采煤效率，延長(zhǎng)煤礦使用年限等。

近年來，堵水技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種礦山工程中，各個(gè)研究機(jī)構(gòu)也陸續(xù)開發(fā)了多種堵水材料。目前，市面上的堵水材料主要分為無機(jī)堵水材料和有機(jī)堵水材料。有機(jī)堵水材料具有粘度低，凝固時(shí)間快，強(qiáng)度大的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)成本高昂，反應(yīng)溫度過高，易引起火災(zāi)等缺陷也抑制了它的大規(guī)模應(yīng)用。無機(jī)堵水材料作為現(xiàn)如今最常用的材料，具有成本低廉，材料取用廣泛的優(yōu)點(diǎn)，但是也存在硬化后水泥收縮大，堵水效果不理想，抗壓強(qiáng)度不高的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種礦用高強(qiáng)度抗收縮堵水材料及制備方法，以解決固有無機(jī)堵水材料硬化后收縮嚴(yán)重，抗壓強(qiáng)度低的問題，本發(fā)明有效改進(jìn)了原有無機(jī)材料收縮大，強(qiáng)度低的劣勢(shì)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種礦用高強(qiáng)度抗收縮堵水材料，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：聚乙烯醇3-10份，硫鋁酸鹽水泥50-70份，石英粉5-20份，礦渣粉3-15份，石膏粉2-6份，生石灰2-5份，緩凝劑1-5份，交聯(lián)劑1-3份，促凝劑1-5份，穩(wěn)定劑1-5份。

進(jìn)一步地，所述石膏粉為二水石膏和半水石膏中的一種或兩種混合。

進(jìn)一步地，所述緩凝劑為檸檬酸、葡萄糖酸鈉、酒石酸和乙二胺四乙酸中的一種或多種混合。

進(jìn)一步地，所述促凝劑為碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈣、氯化鈉、硝酸鈉、硝酸鈣、亞硝酸鈉和亞硝酸鈣中的一種或多種混合。

進(jìn)一步地，所述交聯(lián)劑為戊二醛、環(huán)氧氯丙烷、硼酸、硫酸鈉和硫酸鋅中的一種或多種混合。

進(jìn)一步地，所述穩(wěn)定劑為羥丙基甲基纖維素、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、羧甲基羥乙基纖維素、聚丙烯酸鈉和聚丙烯磺酸鈉中的一種或多種混合。

一種礦用高強(qiáng)度抗收縮堵水材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：按質(zhì)量份數(shù)，分別稱取聚乙烯醇、硫鋁酸鹽水泥、石英粉、礦渣粉、石膏粉、生石灰、緩凝劑、交聯(lián)劑、促凝劑和穩(wěn)定劑；

步驟2，將步驟1中稱取好的聚乙烯醇、硫鋁酸鹽水泥、石英粉、礦渣粉、石膏粉和生石灰，加入球磨機(jī)磨至平均粒徑為2mm的顆粒，再與交聯(lián)劑，促凝劑，穩(wěn)定劑一同放入攪拌機(jī)攪拌均勻，即制得礦用高強(qiáng)度抗收縮堵水材料。

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：