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的原料組成：MDI100份。本發明所述注漿材料具有安全無污染、成本低、穩定、注漿效果好、制備操作簡便等優點。
【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
【技術領域】
[0001]本發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】
[0002]現有用于加固易破碎煤巖層的注漿材料具有如下缺點:
[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，在破碎煤巖體內的滲透能力低。
[0005]③普通脲醛樹脂多適宜熱固化，冷固化時使用氯化銨等普通強酸弱堿鹽類作固化劑時，凝膠固化時間長；提高固化速度需加入大量強酸性固化劑，對注漿設備腐蝕嚴重。
[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，現有注漿材料無法滿足安全生產的需求，同時生產成本高,質量也較差,急需一種新的注漿材料來替代。
【發明內容】
[0009]本發明要解決的技術問題是提供一種安全無污染、成本低、穩定、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，它是以環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷和四氫呋喃等為原料，在催化劑作用下開環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的原料組成:MDI100份。
[0017]本發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的原料組成:MDI100份。
[0020]本發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的原料組成:MDI100份。
[0023]本發明所述的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料，其中所述A組份產品的比重為
1.020~1.023，所述B組份產品的比重為1.20~1.25。
[0024]本發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)按比例計算好每批次生產量所需的原料質量，分別準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將其投入第一反應釜中，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將其投入第二反應釜中，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釜中，與所述混合料I混合攪拌20分鐘，混合均勻后進行取樣檢驗，檢驗合格后包裝，得到A組份產品；
[0028](4)按比例稱取B組份原料，包裝，得到B組份產品。
[0029]本發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溫度均在小于等于95°C的條件下進行。
[0031]本發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組份產品的包裝規格為30公斤/桶，所述B組份產品的包裝規格為25公斤/桶，所述A組份產品和B組份產品在使用前在15~30°C溫度條件下放置24小時以上。
[0032]本發明所述的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料與現有技術不同之處在于:
[0033]本發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、性能穩定、注漿效果好、制備操作簡便，同時具有固化快、強度高、韌性好、粘結力強、氣味小、阻燃等特點；本發明所述注漿材料均采用市面上容易獲得且價格低廉的原料，極大地降低了成本；在制備過程中物料反應溫度均在小于等于95°C的條件下進行，遠低于現有安全生產行業標準規定的小于等于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，消除了高溫帶來的安全隱患；本發明所述產品安全無污染，經國家相關機構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，而現有技術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；本發明所述注漿材料產品穩定、貯存期長、抗老化性能強、在破碎煤巖體內的滲透能力高，固化時間短，對配套注漿機具無腐蝕；本發明所述注漿材料制備方法簡單易行，都是采用常規的儀器制備的。
[0034]下面結合具體實施例對本發明的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料作進一步說明。
【具體實施方式】
[0035]實施例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的原料組成:MDI100份。
[0040]所述A組份產品的比重為1.023，所述B組份產品的比重為1.23，所述聚乙二醇醚是目前銷售量最大的一種合成油，它是以環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷和四氫呋喃等為原料，在催化劑作用下開環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)按比例計算好每批次生產量所需的原料質量，分別準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將其投入第一反應釜中，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將其投入第二反應釜中，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釜中，與所述混合料I混合攪拌20分鐘，混合均勻后進行取樣檢驗，檢驗合格后包裝，得到A組份產品；
[0045](4)按比例稱取B組份原料，包裝，得到B組份產品。
[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溫度均在小于等于95°C的條件下進行；所述A組份產品的包裝規格為30公斤/桶，所述B組份產品的包裝規格為25公斤/桶，所述A組份產品和B組份產品在使用前在15~30°C溫度條件下放置24小時以上。
[0047]實施例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的原料組成:MDI100份。
[0052]所述A組份產品的比重為1.02，所述B組份產品的比重為1.25。
[0053]所述聚乙二醇醚是目前銷售量最大的一種合成油，它是以環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷和四氫呋喃等為原料，在催化劑作用下開環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)按比例計算好每批次生產量所需的原料質量，分別準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將其投入第一反應釜中，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將其投入第二反應釜中，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釜中，與所述混合料I混合攪拌20分鐘，混合均勻后進行取樣檢驗，檢驗合格后包裝，得到A組份產品；
[0058](4)按比例稱取B組份原料，包裝，得到B組份產品。
[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溫度均在小于等于95°C的條件下進行；所述A組份產品的包裝規格為30公斤/桶，所述B組份產品的包裝規格為25公斤/桶，所述A組份產品和B組份產品在使用前在15~30°C溫度條件下放置24小時以上。
[0060]實施例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的原料組成:MDI100份。
[0065]所述A組份產品的比重為1.020~1.023，所述B組份產品的比重為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，它是以環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷和四氫呋喃等為原料，在催化劑作用下開環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)按比例計算好每批次生產量所需的原料質量，分別準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將其投入第一反應釜中，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將其投入第二反應釜中，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釜中，與所述混合料I混合攪拌20分鐘，混合均勻后進行取樣檢驗，檢驗合格后包裝，得到A組份產品；
[0071](4)按比例稱取B組份原料，包裝，得到B組份產品。
[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溫度均在小于等于95°C的條件下進行；所述A組份產品的包裝規格為30公斤/桶，所述B組份產品的包裝規格為25公斤/桶，所述A組份產品和B組份產品在使用前在15~30°C溫度條件下放置24小時以上，有利于縮短漿液固化時間。
[0073]本發明所述注漿材料產品的質量檢測方法和標準:
[0074](I)分別取兩個干凈(絕對不含水)的容器，稱出A組份產品40g，B組份產品50g，即A組份產品和B組份產品體積比為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間，并考察材料硬度是否合格，標準參考《AQ1089— 2011中華人民共和國安全生產行業標準煤礦加固煤巖體用高分子材料》；
[0075](2)采用比重計分別測試A組份產品和B組份產品的比重，A組份產品比重為
1.020~1.023，所述B組份產品的比重為1.20~1.25，測試溫度為23°C。
[0076]實施例1-3中任意一種本發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小時即能達到40MPa以上的抗壓強度；
[0078]2、無溶劑、高閃點、阻燃，特別適合密閉巷道中施工；
[0079]3、無論在干燥、潮濕還是水中環境，漿液均不發泡，且固化快、強度高；
[0080]4、在流動水中不會被稀釋、溶解，固結體仍有高強度；
[0081 ] 5、固結體韌 性好,壓縮20%_30%也不脆裂；
[0082]6、施工方便，現場無需專門配漿，通過氣動雙液注漿泵自動混合后即可注漿。
[0083]具體性能數據見表1。
[0084]表1本發明所述的用于加固易破碎煤巖層的注漿材料的性能
[0085]
【權利要求】
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的原料組成:MDI100份。
2.根據權利要求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 為如下重量份數的原料組成:MDI100份。
3.根據權利要求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的原料組成:MDI100份。
4.根據權利要求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的原料組成:MDI100份。
5.根據權利要求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組份產品的比重為1.020~1.023，所述B組份產品的比重為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材料的制備方法,其特征在于:包括如下步驟: (1)按比例計算好每批次生產量所需的原料質量，分別準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將其投入第一反應釜中，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將其投入第二反應釜中，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釜中，與所述混合料I混合攪拌20分鐘，混合均勻后進行取樣檢驗，檢驗合格后包裝，得到A組份產品； (4)按比例稱取B組份原料，包裝，得到B組份產品。
7.根據權利要求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.根據權利要求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溫度均在小于等于95°C的條件下進行。
9.根據權利要求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組份產品的包裝規格為30公斤/桶，所述B組份產品的包裝規格為25公斤/桶，所述A組份產品和B組份產品在使`用前在15~30°C溫度條件下放置24小時以上。
【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 優先權日:2013年12月27日
【發明者】賀昌雨 申請人:淮南宏昌科技有限責任公司