[發(fā)明專利]一種用于破碎頂板加固的注漿材料

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011163758.9
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112279588A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 張晨潔;趙海軍;王同敏
• 申請（專利權(quán)）人: 西北礦冶研究院
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B111/70
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 曹向東

本發(fā)明涉及一種用于破碎頂板加固的注漿材料，該注漿材料由下述重量百分比的原料機械攪拌混合20分鐘后制得：425硅酸鹽水泥60%~80%，S95礦粉5%~25%，水泥熟料5%~10%，脫硫石膏3%~5%，元明粉1%~3%，減水劑0.1%~0.5%。本發(fā)明安全無污染、成本低、性能穩(wěn)定，可起到改善破碎頂板巖體條件和有效加固的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種注漿材料，尤其涉及一種用于破碎頂板加固的注漿材料。

背景技術(shù)

在井下礦山開采中，經(jīng)常涉及到巷道破碎頂板的加固問題，通常采用的加固方法有如下幾種：

（1）采用加密的錨索或錨桿結(jié)合高強度的鋼絲網(wǎng)、鋼帶進行加強支護。該加固方法成本較高，對破碎頂板的支護效果一般，隨著時間的推移及礦山井下的復雜環(huán)境，錨索或錨桿、鋼絲網(wǎng)、鋼帶易發(fā)生銹蝕，失去支護能力，發(fā)生冒頂。

（2）采用具有一定固結(jié)強度的注漿材料對破碎巖層進行注漿加固。目前加固破碎煤層的注漿材料一般為單水泥漿液加固，水灰比為1.0，但該注漿材料存在以下缺陷：①凝結(jié)時間長，通常8~12小時才能初凝；②強度低，1d強度通常小于1MPa，3d強度小于3MPa，7d強度小于7MPa，28d強度小于10MPa；③固化成型后，會出現(xiàn)體積收縮現(xiàn)象，對破碎頂板巖層的粘結(jié)性差。

（3）采用具有AB料化學注漿材料，如專利CN 103739813 A中就闡述了一種用于加固易破碎煤巖層的注漿材料及其制備方法，但該注漿材料存在以下缺陷：①制備過程復雜，在制備過程中就發(fā)生反應，且反應溫度高達95°，危險性較大；②原料中含有反應型高分子化工材料，在固化反應中會釋放大量的熱，在煤礦中易引起煤層自燃，引發(fā)火災，2020年國家煤監(jiān)總局已明確發(fā)文，禁止化學反應劇烈、放熱量大的高分子材料用于與煤直接接觸的地點，充填密閉作業(yè)中禁止使用聚氨酯發(fā)泡材料《煤礦井下反應型高分子材料安全管理辦法》；③貯存條件苛刻，難以使用井下復雜的環(huán)境。

因此，現(xiàn)有的注漿材料無法滿足破碎頂板巖層的有效加固和安全使用，且成本較高，亟需一種新的無機注漿材料來替代。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種安全無污染、成本低、性能穩(wěn)定的用于破碎頂板加固的注漿材料。

為解決上述問題，本發(fā)明所述的一種用于破碎頂板加固的注漿材料，其特征在于：該注漿材料由下述重量百分比的原料機械攪拌混合20分鐘后制得：425硅酸鹽水泥60%~80%，S95礦粉5%~25%，水泥熟料5%~10%，脫硫石膏3%~5%，元明粉1%~3%，減水劑0.1%~0.5%。

所述水泥熟料的比表面積大于300m²/kg。

所述減水劑是指普通減水劑。

如上所述的一種用于破碎頂板加固的注漿材料的使用方法，其特征在于：根據(jù)頂板巖層破碎程度，按照0.3~0.5水灰比，將該注漿材料與水混合攪拌均勻后，通過注漿泵將料漿泵送至注漿錨索內(nèi)固化即可。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明均采用市面上容易獲得且價格低廉的原料，極大地降低了成本。

2、本發(fā)明原料均為無機材料，不含揮發(fā)性溶劑、不產(chǎn)生任何有毒有害氣體，安全無污染，符合國家煤監(jiān)總局《煤礦井下反應型高分子材料安全管理辦法》中關(guān)于在煤礦井下煤巖體加固、充填密閉、快速堵水、防堵漏風中對于材料的要求。

3、本發(fā)明僅需將各原料進行機械混合即可制得，整個制備過程中物料均不發(fā)生反應，不但操作簡便，而且保證了制備過程中的安全。