一種用于加固易破碎煤巖層的注漿材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于加固易破碎煤巖層的注漿材料，所述注漿材料由體積比為1:1的A組份和B組份混合而成，其中，所述A組份由如下重量份數(shù)的原料組成：聚對苯二甲酰己二胺20～30份，聚乙二醇醚13份，蓖麻油50～60份，三乙二醇9.41份，二月桂酸二丁基錫0.1份，異辛酸鉀0.2份，硅油0.3份；所述B組份為如下重量份數(shù)的原料組成：MDI100份。本發(fā)明所述注漿材料具有安全無污染、成本低、穩(wěn)定、注漿效果好、制備操作簡便等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】—種用于加固易破碎煤巖層的注漿材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種注漿材料，特別是涉及一種用于加固易破碎煤巖層的注漿材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有用于加固易破碎煤巖層的注漿材料具有如下缺點(diǎn):
[0003]①游離醛含量高O 2%)，使用過程中釋放大量甲醛，對井下有限的空間極易造成污染。
[0004]②粘度高，在破碎煤巖體內(nèi)的滲透能力低。
[0005]③普通脲醛樹脂多適宜熱固化，冷固化時(shí)使用氯化銨等普通強(qiáng)酸弱堿鹽類作固化劑時(shí)，凝膠固化時(shí)間長；提高固化速度需加入大量強(qiáng)酸性固化劑，對注漿設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。
[0006]④固化成型后，體積收縮大，抗老化性能差。
[0007]⑤貯存期較短。
[0008]因此，現(xiàn)有注漿材料無法滿足安全生產(chǎn)的需求，同時(shí)生產(chǎn)成本高,質(zhì)量也較差,急需一種新的注漿材料來替代。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種安全無污染、成本低、穩(wěn)定、注漿效果好、制備操作簡便的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料。
[0010]一種用于加固易破碎煤巖層的注漿材料，所述注漿材料由體積比為1:1的A組份和B組份混合而成，其中，所述A組份由如下重量份數(shù)的原料組成:
[0011]聚對苯二甲酰己二胺20~30份，聚乙二醇醚13份，蓖麻油50~60份，三乙二醇
9.41份，二月桂酸二丁基錫0.1份，異辛酸鉀0.2份，硅油0.3份；
[0012]所述B組份為如下重量份數(shù)的原料組成:MDI100份。
[0013]所述聚乙二醇醚是目前銷售量最大的一種合成油，它是以環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷和四氫呋喃等為原料，在催化劑作用下開環(huán)均聚或共聚制得的線型聚合物，用在硬泡，軟泡，彈性體，做塑膠跑道，地坪，膠黏劑，防水涂料，汽車，膠輥等等。所述聚對苯二甲酰己二胺(PA6T)的型號為MN-400，所述MDI是由異氰酸酯與多元醇及其配合助劑合成的聚氨酯材料。
[0014]本發(fā)明所述的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料，其中所述注漿材料由體積比為1:1的A組份和B組份混合而成，其中，所述A組份由如下重量份數(shù)的原料組成:
[0015]聚對苯二甲酰己二胺20份，聚乙二醇醚13份，蓖麻油50份，三乙二醇9.41份，二月桂酸二丁基錫0.1份，異辛酸鉀0.2份，硅油0.3份；
[0016]所述B組份為如下重量份數(shù)的原料組成:MDI100份。
[0017]本發(fā)明所述的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料，其中所述注漿材料由體積比為1:1的A組份和B組份混合而成，其中，所述A組份由如下重量份數(shù)的原料組成:[0018]聚對苯二甲酰己二胺30份，聚乙二醇醚13份，蓖麻油60份，三乙二醇9.41份，二月桂酸二丁基錫0.1份，異辛酸鉀0.2份，硅油0.3份；
[0019]所述B組份為如下重量份數(shù)的原料組成:MDI100份。
[0020]本發(fā)明所述的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料，其中所述注漿材料由體積比為1:1的A組份和B組份混合而成，其中，所述A組份由如下重量份數(shù)的原料組成:
[0021]聚對苯二甲酰己二胺25份，聚乙二醇醚13份，蓖麻油55份，三乙二醇9.41份，二月桂酸二丁基錫0.1份，異辛酸鉀0.2份，硅油0.3份； [0022]所述B組份為如下重量份數(shù)的原料組成:MDI100份。
[0023]本發(fā)明所述的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料，其中所述A組份產(chǎn)品的比重為
1.020~1.023，所述B組份產(chǎn)品的比重為1.20~1.25。
[0024]本發(fā)明所述的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料的制備方法，包括如下步驟:
[0025](I)按比例計(jì)算好每批次生產(chǎn)量所需的原料質(zhì)量，分別準(zhǔn)確稱量并按照聚對苯二甲酰己二胺、聚乙二醇醚、蓖麻油和三乙二醇的順序?qū)⑵渫度氲谝环磻?yīng)釜中，攪拌混合均勻，得到混合料I ;
[0026](2)分別按比例稱取并按照二月桂酸二丁基錫、異辛酸鉀和硅油的順序?qū)⑵渫度氲诙磻?yīng)釜中，用手動攪拌鉆攪拌混合2~3分鐘，混合均勻，得到混合料II ；
[0027](3)將所述混合料II加入到所述第一反應(yīng)釜中，與所述混合料I混合攪拌20分鐘，混合均勻后進(jìn)行取樣檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后包裝，得到A組份產(chǎn)品；
[0028](4)按比例稱取B組份原料，包裝，得到B組份產(chǎn)品。
[0029]本發(fā)明所述的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料的制備方法，其中步驟(1)和
(2)中的原料添加方法均為依次按照投料順序邊攪拌邊加料。
[0030]本發(fā)明所述的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料的制備方法，其中所述制備過程中物料反應(yīng)溫度均在小于等于95°C的條件下進(jìn)行。
[0031]本發(fā)明所述的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料的制備方法，其中所述A組份產(chǎn)品的包裝規(guī)格為30公斤/桶，所述B組份產(chǎn)品的包裝規(guī)格為25公斤/桶，所述A組份產(chǎn)品和B組份產(chǎn)品在使用前在15~30°C溫度條件下放置24小時(shí)以上。
[0032]本發(fā)明所述的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于:
[0033]本發(fā)明所述的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料安全無污染、成本低、性能穩(wěn)定、注漿效果好、制備操作簡便，同時(shí)具有固化快、強(qiáng)度高、韌性好、粘結(jié)力強(qiáng)、氣味小、阻燃等特點(diǎn)；本發(fā)明所述注漿材料均采用市面上容易獲得且價(jià)格低廉的原料，極大地降低了成本；在制備過程中物料反應(yīng)溫度均在小于等于95°C的條件下進(jìn)行，遠(yuǎn)低于現(xiàn)有安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的小于等于140°C，極大地提高了煤礦井下(尤其是瓦斯突出明顯的工作面)的安全系數(shù)，消除了高溫帶來的安全隱患；本發(fā)明所述產(chǎn)品安全無污染，經(jīng)國家相關(guān)機(jī)構(gòu)檢測均未檢測到其中的有害殘留物(如游離甲醛)的含量，可知其含量是微乎其微的，基本可忽略，而現(xiàn)有技術(shù)的注漿材料的游離甲醛含量均在0.5g/kg左右；原料中的二月桂酸二丁基錫作為催化劑可以很好地起到催化作用；本發(fā)明所述注漿材料產(chǎn)品穩(wěn)定、貯存期長、抗老化性能強(qiáng)、在破碎煤巖體內(nèi)的滲透能力高，固化時(shí)間短，對配套注漿機(jī)具無腐蝕；本發(fā)明所述注漿材料制備方法簡單易行，都是采用常規(guī)的儀器制備的。
[0034]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料作進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0035]實(shí)施例1
[0036]一種用于加固易破碎煤巖層的注漿材料，所述注漿材料由體積比為1:1的A組份和B組份混合而成，其中:
[0037]所述A組份由如下重量份數(shù)的原料組成:
[0038]聚對苯二甲酰己二胺20份，聚乙二醇醚13份，蓖麻油50份，三乙二醇9.41份，二月桂酸二丁基錫0.1份，異辛酸鉀0.2份，硅油0.3份；
[0039]所述B組份為如下重量份數(shù)的原料組成:MDI100份。
[0040]所述A組份產(chǎn)品的比重為1.023，所述B組份產(chǎn)品的比重為1.23，所述聚乙二醇醚是目前銷售量最大的一種合成油，它是以環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷和四氫呋喃等為原料，在催化劑作用下開環(huán)均聚或共聚制得的線型聚合物，用在硬泡，軟泡，彈性體，做塑膠跑道，地坪，膠黏劑，防水涂料，汽車，膠輥等等。所述聚對苯二甲酰己二胺(PA6T)的型號為MN-400，所述MDI是由異氰酸酯與多元醇及其配合助劑合成的聚氨酯材料。
[0041]本發(fā)明所述的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料的制備方法，包括如下步驟:
[0042](1)按比例計(jì)算好每批次生產(chǎn)量所需的原料質(zhì)量，分別準(zhǔn)確稱量并按照聚對苯二甲酰己二胺、聚乙二醇醚、蓖麻油和三乙二醇的順序?qū)⑵渫度氲谝环磻?yīng)釜中，攪拌混合均勻，得到混合料I ;
[0043](2)分別按比例稱取并按照二月桂酸二丁基錫、異辛酸鉀和硅油的順序?qū)⑵渫度氲诙磻?yīng)釜中，用手動攪拌鉆攪拌混合2~3分鐘，混合均勻，得到混合料II ；
[0044](3)將所述混合料II加入到所述第一反應(yīng)釜中，與所述混合料I混合攪拌20分鐘，混合均勻后進(jìn)行取樣檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后包裝，得到A組份產(chǎn)品；
[0045](4)按比例稱取B組份原料，包裝，得到B組份產(chǎn)品。
[0046]其中，步驟(1)和(2)中的原料添加方法均為依次按照投料順序邊攪拌邊加料；所述制備過程中物料反應(yīng)溫度均在小于等于95°C的條件下進(jìn)行；所述A組份產(chǎn)品的包裝規(guī)格為30公斤/桶，所述B組份產(chǎn)品的包裝規(guī)格為25公斤/桶，所述A組份產(chǎn)品和B組份產(chǎn)品在使用前在15~30°C溫度條件下放置24小時(shí)以上。
[0047]實(shí)施例2
[0048]一種用于加固易破碎煤巖層的注漿材料，所述注漿材料由體積比為1:1的A組份和B組份混合而成，其中，
[0049]所述A組份由如下重量份數(shù)的原料組成:
[0050]聚對苯二甲酰己二胺30份，聚乙二醇醚13份，蓖麻油60份，三乙二醇9.41份，二月桂酸二丁基錫0.1份，異辛酸鉀0.2份，硅油0.3份；
[0051]所述B組份為如下重量份數(shù)的原料組成:MDI100份。
[0052]所述A組份產(chǎn)品的比重為1.02，所述B組份產(chǎn)品的比重為1.25。
[0053]所述聚乙二醇醚是目前銷售量最大的一種合成油，它是以環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷和四氫呋喃等為原料，在催化劑作用下開環(huán)均聚或共聚制得的線型聚合物，用在硬泡，軟泡，彈性體，做塑膠跑道，地坪，膠黏劑，防水涂料，汽車，膠輥等等。所述聚對苯二甲酰己二胺(PA6T)的型號為MN-400，所述MDI是由異氰酸酯與多元醇及其配合助劑合成的聚氨酯材料。 [0054]本發(fā)明所述的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料的制備方法，包括如下步驟:
[0055](I)按比例計(jì)算好每批次生產(chǎn)量所需的原料質(zhì)量，分別準(zhǔn)確稱量并按照聚對苯二甲酰己二胺、聚乙二醇醚、蓖麻油和三乙二醇的順序?qū)⑵渫度氲谝环磻?yīng)釜中，攪拌混合均勻，得到混合料I ;
[0056](2)分別按比例稱取并按照二月桂酸二丁基錫、異辛酸鉀和硅油的順序?qū)⑵渫度氲诙磻?yīng)釜中，用手動攪拌鉆攪拌混合2~3分鐘，混合均勻，得到混合料II ；
[0057](3)將所述混合料II加入到所述第一反應(yīng)釜中，與所述混合料I混合攪拌20分鐘，混合均勻后進(jìn)行取樣檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后包裝，得到A組份產(chǎn)品；
[0058](4)按比例稱取B組份原料，包裝，得到B組份產(chǎn)品。
[0059]其中，步驟(1)和(2)中的原料添加方法均為依次按照投料順序邊攪拌邊加料；所述制備過程中物料反應(yīng)溫度均在小于等于95°C的條件下進(jìn)行；所述A組份產(chǎn)品的包裝規(guī)格為30公斤/桶，所述B組份產(chǎn)品的包裝規(guī)格為25公斤/桶，所述A組份產(chǎn)品和B組份產(chǎn)品在使用前在15~30°C溫度條件下放置24小時(shí)以上。
[0060]實(shí)施例3
[0061]一種用于加固易破碎煤巖層的注漿材料，所述注漿材料由體積比為1:1的A組份和B組份混合而成，其中，
[0062]所述A組份由如下重量份數(shù)的原料組成:
[0063]聚對苯二甲酰己二胺25份，聚乙二醇醚13份，蓖麻油55份，三乙二醇9.41份，二月桂酸二丁基錫0.1份，異辛酸鉀0.2份，硅油0.3份；
[0064]所述B組份為如下重量份數(shù)的原料組成:MDI100份。
[0065]所述A組份產(chǎn)品的比重為1.020~1.023，所述B組份產(chǎn)品的比重為1.20~1.25。
[0066]所述聚乙二醇醚是目前銷售量最大的一種合成油，它是以環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷和四氫呋喃等為原料，在催化劑作用下開環(huán)均聚或共聚制得的線型聚合物，用在硬泡，軟泡，彈性體，做塑膠跑道，地坪，膠黏劑，防水涂料，汽車，膠輥等等。所述聚對苯二甲酰己二胺(PA6T)的型號為MN-400，所述MDI是由異氰酸酯與多元醇及其配合助劑合成的聚氨酯材料。
[0067]本發(fā)明所述 的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料的制備方法，包括如下步驟:
[0068](I)按比例計(jì)算好每批次生產(chǎn)量所需的原料質(zhì)量，分別準(zhǔn)確稱量并按照聚對苯二甲酰己二胺、聚乙二醇醚、蓖麻油和三乙二醇的順序?qū)⑵渫度氲谝环磻?yīng)釜中，攪拌混合均勻，得到混合料I ;
[0069](2)分別按比例稱取并按照二月桂酸二丁基錫、異辛酸鉀和硅油的順序?qū)⑵渫度氲诙磻?yīng)釜中，用手動攪拌鉆攪拌混合2~3分鐘，混合均勻，得到混合料II ；
[0070](3)將所述混合料II加入到所述第一反應(yīng)釜中，與所述混合料I混合攪拌20分鐘，混合均勻后進(jìn)行取樣檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后包裝，得到A組份產(chǎn)品；
[0071](4)按比例稱取B組份原料，包裝，得到B組份產(chǎn)品。
[0072]其中，步驟(1)和(2)中的原料添加方法均為依次按照投料順序邊攪拌邊加料；所述制備過程中物料反應(yīng)溫度均在小于等于95°C的條件下進(jìn)行；所述A組份產(chǎn)品的包裝規(guī)格為30公斤/桶，所述B組份產(chǎn)品的包裝規(guī)格為25公斤/桶，所述A組份產(chǎn)品和B組份產(chǎn)品在使用前在15~30°C溫度條件下放置24小時(shí)以上，有利于縮短漿液固化時(shí)間。
[0073]本發(fā)明所述注漿材料產(chǎn)品的質(zhì)量檢測方法和標(biāo)準(zhǔn):
[0074](I)分別取兩個(gè)干凈(絕對不含水)的容器，稱出A組份產(chǎn)品40g，B組份產(chǎn)品50g，即A組份產(chǎn)品和B組份產(chǎn)品體積比為1: 1，將二者混合，攪拌5-10秒鐘，然后靜置，記錄開始攪拌到材料完全硬化的時(shí)間，并考察材料硬度是否合格，標(biāo)準(zhǔn)參考《AQ1089— 2011中華人民共和國安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)煤礦加固煤巖體用高分子材料》；
[0075](2)采用比重計(jì)分別測試A組份產(chǎn)品和B組份產(chǎn)品的比重，A組份產(chǎn)品比重為
1.020~1.023，所述B組份產(chǎn)品的比重為1.20~1.25，測試溫度為23°C。
[0076]實(shí)施例1-3中任意一種本發(fā)明所述的注漿材料具有如下特性:
[0077]1、1-2分鐘即可固化，24小時(shí)即能達(dá)到40MPa以上的抗壓強(qiáng)度；
[0078]2、無溶劑、高閃點(diǎn)、阻燃，特別適合密閉巷道中施工；
[0079]3、無論在干燥、潮濕還是水中環(huán)境，漿液均不發(fā)泡，且固化快、強(qiáng)度高；
[0080]4、在流動水中不會被稀釋、溶解，固結(jié)體仍有高強(qiáng)度；
[0081 ] 5、固結(jié)體韌 性好,壓縮20%_30%也不脆裂；
[0082]6、施工方便，現(xiàn)場無需專門配漿，通過氣動雙液注漿泵自動混合后即可注漿。
[0083]具體性能數(shù)據(jù)見表1。
[0084]表1本發(fā)明所述的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料的性能
[0085]
【權(quán)利要求】
1.一種用于加固易破碎煤巖層的注漿材料，其特征在于:所述注漿材料由體積比為1:1的A組份和B組份混合而成，其中，所述A組份由如下重量份數(shù)的原料組成: 聚對苯二甲酰己二胺20~30份，聚乙二醇醚13份，蓖麻油50~60份，三乙二醇9.41份，二月桂酸二丁基錫0.1份，異辛酸鉀0.2份，硅油0.3份； 所述B組份為如下重量份數(shù)的原料組成:MDI100份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料，其特征在于:所述注漿材料由體積比為1:1的A組份和B組份混合而成，其中， 所述A組份由如下重量份數(shù)的原料組成: 聚對苯二甲酰己二胺20份，聚乙二醇醚13份，蓖麻油50份，三乙二醇9.41份，二月桂酸二丁基錫0.1份，異辛酸鉀0.2份，硅油0.3份； 所述B組份 為如下重量份數(shù)的原料組成:MDI100份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料，其特征在于:所述注漿材料由體積比為1:1的A組份和B組份混合而成，其中，所述A組份由如下重量份數(shù)的原料組成: 聚對苯二甲酰己二胺30份，聚乙二醇醚13份，蓖麻油60份，三乙二醇9.41份，二月桂酸二丁基錫0.1份，異辛酸鉀0.2份，硅油0.3份； 所述B組份為如下重量份數(shù)的原料組成:MDI100份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料，其特征在于:所述注漿材料由體積比為1:1的A組份和B組份混合而成，其中，所述A組份由如下重量份數(shù)的原料組成: 聚對苯二甲酰己二胺25份，聚乙二醇醚13份，蓖麻油55份，三乙二醇9.41份，二月桂酸二丁基錫0.1份，異辛酸鉀0.2份，硅油0.3份； 所述B組份為如下重量份數(shù)的原料組成:MDI100份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料，其特征在于:所述A組份產(chǎn)品的比重為1.020~1.023，所述B組份產(chǎn)品的比重為1.20~1.25 ;所述聚對苯二甲酰己二胺的型號為MN-400。
6.權(quán)利要求1-5中任意一種所述的用于加固易破碎煤巖層的注衆(zhòng)材料的制備方法,其特征在于:包括如下步驟: (1)按比例計(jì)算好每批次生產(chǎn)量所需的原料質(zhì)量，分別準(zhǔn)確稱量并按照聚對苯二甲酰己二胺、聚乙二醇醚、蓖麻油和三乙二醇的順序?qū)⑵渫度氲谝环磻?yīng)釜中，攪拌混合均勻，得到混合料I; (2)分別按比例稱取并按照二月桂酸二丁基錫、異辛酸鉀和硅油的順序?qū)⑵渫度氲诙磻?yīng)釜中，用手動攪拌鉆攪拌混合2~3分鐘，混合均勻，得到混合料II ； (3)將所述混合料II加入到所述第一反應(yīng)釜中，與所述混合料I混合攪拌20分鐘，混合均勻后進(jìn)行取樣檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后包裝，得到A組份產(chǎn)品； (4)按比例稱取B組份原料，包裝，得到B組份產(chǎn)品。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料的制備方法，其特征在于:步驟(1)和(2)中的原料添加方法均為依次按照投料順序邊攪拌邊加料。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料的制備方法，其特征在于:所述制備過程中物料反應(yīng)溫度均在小于等于95°C的條件下進(jìn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料的制備方法，其特征在于:所述A組份產(chǎn)品的包裝規(guī)格為30公斤/桶，所述B組份產(chǎn)品的包裝規(guī)格為25公斤/桶，所述A組份產(chǎn)品和B組份產(chǎn)品在使`用前在15~30°C溫度條件下放置24小時(shí)以上。
【文檔編號】C08G18/67GK103739813SQ201310737367
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】賀昌雨 申請人:淮南宏昌科技有限責(zé)任公司