[发明专利]一种煤矿加固煤岩体用双组分注浆材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿注浆加固材料，特别是一种煤矿加固煤岩体用双组分注浆材料。

背景技术

随着我国经济的持续快速发展，能源危机的出现促使煤矿开采业加速发展，对矿井的生产效率提出了更高的要求。大的断裂带、破碎松散围岩区、裂隙发育带、动压增大下冒顶等导致矿难频发，对井下工人的生命、生产安全造成了巨大的威胁。通过灌注化学浆液到煤岩体中，对煤岩体进行加固可以提高煤岩体的整体性。聚氨酯注浆材料由于具有一定的弹塑性，受载后可以产生一定的压缩变形但不会脆裂，仍是一个完整的整体，对煤岩体的加固效果较好。

传统的聚氨酯注浆材料(如CN94111334.5聚氨酯类注浆材料及其制作工艺)都是基于聚异氰酸酯和聚酯多元醇/聚醚多元醇的反应，有机原材料高的价格限制了其在煤矿加固领域的应用。同时材料的易燃性为其应用增加了安全隐患。这些都限制了传统聚氨酯材料在煤矿注浆加固领域的应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种固化时间短，抗压强度、抗拉强度和黏结强度高的煤矿加固煤岩体用双组分注浆材料。

本发明的技术方案是这样实现的：一种煤矿加固煤岩体用双组分注浆材料，由A组分和B组分组成,所述A组分由水玻璃和添加剂组成，所述添加剂的质量为所述水玻璃的质量的0.1～30％；所述B组分由异氰酸酯类物质、调凝剂和增塑剂组成，所述调凝剂的质量为所述异氰酸酯类物质的质量的0.001～15％，所述增塑剂的质量为所述异氰酸酯类物质的质量的0.5～30％，A组分与B组分的体积比＝1∶10～10∶1。

一种煤矿加固煤岩体用双组分注浆材料，由A组分和B组分组成,所述A组分由偏铝酸碱金属盐、水玻璃和添加剂组成，所述添加剂的质量为所述水玻璃的质量的0.1～30％，所述偏铝酸碱金属盐的质量为所述水玻璃的质量的10～40％；所述B组分由异氰酸酯类物质、调凝剂和增塑剂组成，所述调凝剂的质量为所述异氰酸酯类物质的质量的0.001～15％，所述增塑剂的质量为所述异氰酸酯类物质的质量的0.5～30％，A组分与B组分的体积比＝1∶10～10∶1。

上述煤矿加固煤岩体用双组分注浆材料，所述异氰酸酯类物质为异氰酸酯、异氰酸酯预聚物或异氰酸酯和异氰酸酯预聚物的混合物。

上述煤矿加固煤岩体用双组分注浆材料，所述异氰酸酯为下述物质中的任意一种或任意两种及两种以上的混合物：

(1)二苯基甲烷二异氰酸酯；

(2)环己基二异氰酸酯；

(3)多亚甲基多苯基异氰酸酯；

(4)萘二异氰酸酯；

(5)甲基环己基二异氰酸酯；

(6)二环己基甲烷二异氰酸酯；

(7)己二异氰酸酯；

(8)异佛尔酮二异氰酸酯；

所述异氰酸酯预聚物为下述物质中的任意一种或任意两种及两种以上的混合物：

(a)二苯基甲烷二异氰酸酯的预聚物，分子量为1000～2000；

(b)环己基二异氰酸酯的预聚物，分子量为500～1500；

(c)多亚甲基多苯基异氰酸酯的预聚物，分子量为1500～4000；

(d)萘二异氰酸酯的预聚物，分子量为1200～4000；

(e)甲基环己基二异氰酸酯的预聚物，分子量为900～3000；

(f)二环己基甲烷二异氰酸酯的预聚物，分子量为1500～3000；

(g)己二异氰酸酯的预聚物，分子量为900～2000；

(h)异佛尔酮二异氰酸酯的预聚物，分子量为1200～4000。

上述煤矿加固煤岩体用双组分注浆材料，所述添加剂由甲组分和/或乙组分组成，甲组分为乙二醇、丙三醇、聚酯多元醇、聚醚多元醇和聚醚胺中的一种或多种，乙组分为粉状氧化锌和/或粉状氧化铜。

上述煤矿加固煤岩体用双组分注浆材料，聚醚多元醇为下述物质中的任意一种或任意两种及两种以上的混合物：

(1)以木糖醇为起始剂、羟值为300～360mgKOH/g的聚环氧乙烷/环氧丙烷/环氧丁烷聚醚；

(2)以麦芽糖为起始剂、羟值为320～380mgKOH/g的聚环氧乙烷/环氧丙烷/环氧丁烷聚醚；

(3)以果糖为起始剂、羟值为300～340mgKOH/g的聚环氧乙烷/环氧丙烷/环氧丁烷聚醚；

(4)以葡萄糖为起始剂、羟值为320～360mgKOH/g的聚环氧乙烷/环氧丙烷/环氧丁烷聚醚；

聚醚胺为下述物质中的任意一种或任意两种及两种以上的混合物：