[发明专利]缓凝型树脂锚杆锚固剂的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种应用于煤矿巷道顶板锚索锚固中的锚固剂，具体的说是适用于拉力分散型锚索锚固结构的缓凝型树脂锚杆锚固剂的制备方法。

背景技术：

目前，我国许多煤矿的浅部资源已经逐渐枯竭，矿井逐渐进入深部开采，锚索已成为深井巷道支护结构中必不可少的一部分。但在支护实践中锚索内锚失效现象时有发生，近年来已在国内多个矿区造成冒顶事故，严重威胁矿工的生命安全。根据多年来对矿区巷道的观测，发现锚索的内锚力严重低于其破断力是内锚失效的主要原因。目前支护中普遍使用的是拉力集中型锚索，该类型锚索在内锚固起始端产生严重的应力集中，造成锚固体深度方向的渐进破坏，最终导致内锚失效，给煤矿巷道支护与安全造成严重威胁。

为克服拉力集中型锚索在使用中的缺陷，提高锚索利用率，保证煤矿开采的安全性，研究出一种新型拉力分散型锚索锚固结构。拉力分散型锚索采用两种不同锚固性能的锚固剂，其中一种是目前市场上使用的快速树脂锚固剂，另一种是需要较长固化时间的超慢速树脂锚固剂，通过两者固化时间的不同从而实现分次锚固的效果，以达到改善锚索内锚段受力状态的目的，提高锚索的锚固性能，从而提高煤矿巷道支护的稳定性和安全性，并具有较高的经济效益。

目前缓凝型锚固剂的研制主要集中于砂浆类，固化延时时间可达20h，但该类锚固剂锚固力较低，不能满足矿用锚索高锚固力的要求。而煤矿现用的树脂类锚固剂固化时间最长仅8min，不能满足拉力分散型锚索锚固结构的要求，为实现拉力分散型锚索的锚固结构，迫切需要研制一种新型的缓凝树脂锚固剂。

发明内容：

针对现有树脂锚固剂在实际应用中存在的不足和缺陷，本发明提供一种缓凝型树脂锚杆锚固剂，通过锚固剂固化时间的不同从而实现分次锚固的效果，以达到改善锚索内锚段受力状态的目的，提高锚索的锚固性能，从而提高煤矿巷道支护的稳定性和安全性。

缓凝型树脂锚杆锚固剂由树脂胶泥和固化剂两部分组成，其中树脂胶泥的重量为601.32Kg～923.20Kg，固化剂的重量为7.7Kg～38Kg；具体制备操作步骤如下：

（1）树脂胶泥的制备

不饱和聚酯树脂       120Kg

阻聚剂               0.36Kg～1.2Kg

促进剂               0.30Kg～2Kg

无机填料            480Kg～800Kg

所述阻聚剂是由对苯二酚和一缩二乙二醇按重量比1：4混合而成；促进剂是环烷酸钴；无机填料是由粗石粉、细石粉和白炭黑按重量比100：100：1混合而成；将所述重量的阻聚剂和促进剂加入到不饱和聚酯树脂中，搅拌均匀，再加入无机填料混合均匀，即得到树脂胶泥；

（2）固化剂的制备

引发剂         4.50～14Kg

溶剂           1.20～6Kg

无机填料       2～18Kg

所述引发剂是过氧化甲乙酮；溶剂是邻苯二甲酸二甲酯；无机填料是由滑石粉和白炭黑按重量比200：1混合而成；将所述重量的引发剂和无机填料加入到溶剂中，搅拌均匀，得到固化剂；

（3）使用时，将所述重量的树脂胶泥和所述重量的固化剂混合均匀即得到缓凝型树脂锚杆锚固剂。

本发明的缓凝型树脂锚杆锚固剂具有以下优点：

（1）凝胶时间t较长，4h≤t≤24h，符合缓凝型树脂锚杆锚固剂的要求；

（2）锚固力较大，全锚≥40MPa；缓凝型锚固剂满足工程施工时间长、强度要求高等特殊要求。

通过缓凝型树脂锚杆锚固剂的研究进而提出新型拉力分散型锚固结构，能够显著提高巷道锚梁网支护的稳定性和安全性，降低巷道支护材料成本。这对丰富我国巷道支护技术、提高我国的采矿科学技术水平和安全水平具有重要的意义。

具体实施方式：

下述实施例1～实施例5原料厂家如下：

不饱和聚酯树脂        淮南立日心合成材料有限公司，

对苯二酚                  天津博迪化工股份有限公司，

一缩二乙二醇            国药集团化学试剂有限公司，

环烷酸钴                   国药集团化学试剂有限公司，

过氧化甲乙酮            国药集团化学试剂有限公司，

邻苯二甲酸二甲酯     国药集团化学试剂有限公司，