[發(fā)明專利]一種高性能有機(jī)礦用加固材料

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011289761.5
• 申請(qǐng)日: 2020-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN112500696A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王留著;白廣平;馮潔;楊銳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西潞安晉安礦業(yè)工程有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C08L75/08
• 分類號(hào): C08L75/08;C08L87/00;C08K5/5353;C08K5/521;C08K7/10;C08K5/12;E21D9/00
• 代理公司: 太原高欣科創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 14109
• 代理人: 崔雪花;冷錦超

本發(fā)明公開了一種高性能有機(jī)礦用加固材料，涉及煤巖體化學(xué)注漿加固技術(shù)領(lǐng)域；具體含有A、B兩組分，A組分包括重量份數(shù)為：100~400份的異氰酸酯，40～50份的聚醚多元醇、10?20份的氧化石墨烯接枝聚苯胺、5?8份的分散劑、3?5份的阻燃劑和3?5份的催化劑；B組分包括50?100份的多異氰酸酯、10?20份玄武巖短纖維、5?10份的增韌劑；A、B體積比為1：0.9?1.1混合制成所述的礦用加固材料；本發(fā)明加固材料具有高抗壓、抗拉和抗剪強(qiáng)度，具有粘度低，強(qiáng)滲透性的特點(diǎn)，反應(yīng)溫度低，阻燃性高，適合于礦下煤層的安全加固使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤巖體化學(xué)注漿加固技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種高性能有機(jī)礦用加固材料。

背景技術(shù)

化學(xué)注漿加固材料已作為常規(guī)技術(shù)應(yīng)用于煤礦日常生產(chǎn)。化學(xué)注漿加固技術(shù)能及時(shí)地改變圍巖的松散結(jié)構(gòu)，提高巖體的整體強(qiáng)度，從而提高施工速度，保證工作面的正常接替，值得煤礦在過斷層等異常情況時(shí)應(yīng)用。此外，在煤炭生產(chǎn)的其它環(huán)節(jié)，如：采煤面的片幫、冒頂?shù)阮愃魄闆r，也可應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行治理。因此注化學(xué)漿加固技術(shù)是確保礦井生產(chǎn)安全的一項(xiàng)實(shí)用支護(hù)技術(shù)。井下環(huán)境特殊，要求所采用的灌注材料具有與煤體粘性好、有效固結(jié)范圍大，形成的固結(jié)體有一定強(qiáng)度、封閉性好、質(zhì)輕、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)。

聚氨酯材料由于其黏度低、滲透性好、固化時(shí)間可控、防腐、耐磨等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于井下煤巖體的加固。但傳統(tǒng)的聚氨酯加固材料為易燃材料，且強(qiáng)度一般，井下使用仍存在一定的安全隱患。為了保障井下的施工安全性，要求礦用聚氨酯注漿加固材料具有較低的反應(yīng)溫度和優(yōu)異的力學(xué)性能等特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種低溫礦用加固材料。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種高性能有機(jī)礦用加固材料，含有A、B兩組分，A組分包括以下重量份數(shù)的原料：100~400份的異氰酸酯，40～50份的聚醚多元醇、10-20份的氧化石墨烯接枝聚苯胺、5-8份的分散劑、3-5份的阻燃劑和3-5份的催化劑。

B組分包括50-100份的多異氰酸酯、10-20份玄武巖短纖維、5-10份的增韌劑；

所述A、B組分按照1：0.9-1.1的體積比混合制成所述的礦用加固材料。

優(yōu)選的，所述催化劑為，N-二甲基環(huán)已胺、N，N-二甲基芐胺、二乙烯三胺、五甲基二亞乙基三胺、二月桂酸二丁基錫、二醋酸二丁基錫中的一種。

優(yōu)選的，所述分散劑為聚醚、聚酯、改性醇醚類聚羧酸減水劑。

優(yōu)選的，所述阻燃劑是四溴鄰苯二甲酸二乙二醇丙二醇二酯TBPADO、N,N 雙（2-羥乙基）氨甲基膦酸二乙酯、磷酸酯二醇OP550、OP560 和鹵代磷酸酯FR-780、FR-300 中的一種。

優(yōu)選的，所述聚醚多元醇由5-20份聚醚多元醇MV500、10-20份聚醚多元醇GY420 、5-15份聚醚多元醇DL-204 、5-15份聚醚多元醇JH303 中的兩種或多種組成。

優(yōu)選的，所述增韌劑為醋酸乙烯、醋酸乙酯、乙烯共聚物、乙烯、月桂酸乙烯酯、氯乙烯共聚物、醋酸乙烯酯與乙烯及高級(jí)脂肪酸乙烯酯三元共聚物、醋酸乙烯酯與高級(jí)脂肪酸乙烯酯共聚物中的一種，且都選其可再分散性粉末。

優(yōu)選的，所述玄武巖短纖維的長度為0.5-2mm。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所產(chǎn)生的有益效果為：

1、本發(fā)明加固材料具有高抗壓、抗拉和抗剪強(qiáng)度，具有粘度低，強(qiáng)滲透性的特點(diǎn)。

2、本發(fā)明加固材料的反應(yīng)溫度低，具有高阻燃性，可實(shí)現(xiàn)3s內(nèi)離火自熄；反應(yīng)溫度在140℃以下，適合于礦下煤層的安全加固使用。

3、本發(fā)明加固材料不含揮發(fā)性物質(zhì)，安全環(huán)保、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)品質(zhì)量易于控制、現(xiàn)場(chǎng)施工快捷。