[发明专利]一种煤岩体加固材料

说明书

本发明提供了一种煤岩体加固材料，所述加固材料由A组分和B组分按质量比1‑2：1组成，所述A组分为聚氨酯高分子材料，所述B组分为脲醛树脂材料；本发明的创造性的同时使用聚氨酯高分子加固材料和脲醛树脂加固材料进行合理配比的复配，在同时综合上述两种加固材料优异性能的同时，也弥补了各自的缺陷，所制备得到的复合加固材料具有十分优异的黏结性、抗压抗拉性能以及耐冲击耐酸碱性能，为高要求的煤岩煤矿加固提供了一种合适的加固材料。

技术领域

本发明属于煤矿注浆材料技术领域，具体涉及一种煤岩体加固材料。

背景技术

我国煤炭资源丰富，分布地域广泛，煤层结构复杂。在煤矿的采掘过程中，不可避免会遇到松散破碎的煤体，强度低，稳定性差，掘进过程中极易发生片帮冒顶，因此为了保证矿井安全生产必须对破碎顶板进行超前加固，有效地控制围岩垮落。

在上世纪，煤矿井下用加固材料，主要用水泥浆注入来作为煤岩体的超前加固支护，但水泥浆加固固化时间太长，完全固化需要一个星期左右，大大降低了生产效率，己取消使用。

进入本世纪初，我国从国外引进聚氨酯材料进行超前加固支护。聚氨酯的引用，缩短了固化时间，完全固化只需一个小时左右，提高了煤碳的生产效率。聚氨酯注浆材料是以多异氰酸酯与多抢基化合物经聚合反应制备的化学注浆材料，广泛应用于水利水电、建筑、交通工程和采矿领域中，对变形缝、施工缝、结构缝起到防水堵漏作用，对建筑物地基复杂地层起到加固补强等作用。然而，现有的亲水性聚氨酯堵水加固材料多为预聚体法制备，得到的预聚体粘度较大，需要添加溶剂稀释到合适的粘度。使用的稀释剂多为丙酮、二甲苯等有机溶剂。沸点低，易燃。无论是对生产工人还是施工人员都有较大的危害。在矿用环境中，由于有机溶剂的挥发，会有爆炸的危险。而多年以来，国内外有大量因为切割注浆固结体引起的火灾的报道。并且由于其挥发、易燃性，对贮存与运输的设备要求比较高，提高了成木，在煤矿使用过程中还存在安全隐患。而脲醛树脂材料内部反应温度较低在60℃以下，使用脲醛树脂材料加固，在提高采矿安全性的同时节约了成本，但现有技术的脲醛树脂类注浆材料，在使用时极易发泡造成抗压强度低、韧性差，难以推广应用。现有技术还未有关于同时使用聚氨酯和脲醛树脂进行合理配比而制备加固材料的报道，开发同时具备聚氨酯和脲醛树脂优势的加固材料是煤岩加固材料研究的一个新方向。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种固化时间短，抗压、抗拉强度以及黏结强度高，耐冲击、耐酸耐碱性能优异的复合型煤岩加固材料。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

一种煤岩体加固材料，所述加固材料由A组分和B组分按质量比1-2：1组成；

其中，所述A组分由A1组分和A2组分组成，A1组分由聚醚多元醇30-50份、聚酯多元醇20-40份、复合催化剂0.5-2份、阻燃剂5-10份、泡沫稳定剂0.5-1份组成；A2组分为多亚甲基多苯基多异氰酸酯；

所述B组分由树脂组份与固化剂组份组成，所述树脂组份包括脲醛树脂40-60份、聚乙二醇10-20份、稀释分散剂10-20份，抗静电剂5-10份；所述固化剂由苯磺酸20-40份、无机酸20-30份、无机铵盐2-4份和水5-30份组成。

另外，所述A1和A2组分的体积比为1：1；B组分中树脂组份与固化剂组份的体积比为4：1。

所述复合催化剂为叔胺类催化剂与有机锡类催化剂按照10：1的质量比复合而成；所述叔胺类催化剂为三乙烯二胺或五甲基二亚乙基三胺，所述有机锡类催化剂为二月桂酸二正辛基锡或二醋酸二丁基锡。

所述的聚醚多元醇的官能度为2-4，分子量为500-800，羟值为100-500mgKOH/g；所述的聚酯多元醇的官能度为2-6，分子量为300-900，羟值为200-400mgKOH/g。