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1、第15卷第5期(总第96期)煤矿开采Vo115No5(SeriesNo96)2010年10月CoalminingTechnologyOctober2010煤矿用高分子灌浆材料杨帅,刘俊杰,李秀玲,魏浩(中化化工科学技术研究总院,北京100083)[摘要]从煤矿安全的现实需要出发,叙述了煤矿用灌浆材料的发展变化,评价了各种材料的优缺点,指出了未来煤矿用高分子材料的发展方向。[关键词]煤矿安全;化学灌浆;高分子;无公害[中图分类号]TD26544[文献标识码]A[文章编
2、号]10066225(2010)05000404MacromoleculeMaterialforGroutinginCoalMineYANGShua,iLIUJunjie,LIXiuling,WEIHao(CentralResearchInstituteofChinaChemicalScience&Technology,Beijing100083,China)Abstract:Thispaperintroduceddevelopmentandchangeofgroutingmaterial
3、incoalminefromactualneedofcoalminesafety.Itevaluatedmeritsanddemeritsofallkindsofmaterialandindicatedfuturedevelopmenttendencyofmacromoleculematerialforgroutingincoalmine.Keywords:coalminesafety;chemicalgrouting;macromolecule;nonpolluted[1]在我国能源工业中
4、,煤炭占一次性能源生产和50多年的历史。上世纪50年代末形成环氧树消费的70%,预计到2050年还将占50%以上,煤脂、甲基丙烯酸甲酯等灌浆材料;60年代形成丙[1]炭在相当长的时期内仍将是我国的主要能源。烯酰胺灌浆材料;至70年代末,才形成了聚氨酯因此,煤矿安全是我国安全生产工作的重中之重。灌浆材料;80年代后,弹性聚氨酯、水溶性聚氨影响煤矿安全的主要原因有瓦斯积聚、冒顶片帮、酯、丙烯酸盐、不饱和聚脂、热沥青、木质素类、透水漏水等,灌浆技术是消除这些灾害的方法之脲醛树脂类等不同程度地在各种工程中得
5、到应用。一。其通过液压、气压的方法把灌浆材料注入到煤2煤矿用高分子灌浆材料岩体的裂缝或孔隙中,然后固化,使煤岩体形成强度高、抗渗性好、稳定性高的新结构体,从而使煤21煤矿用灌浆材料的要求岩体具有较高的强度(固结作用);或者使之获得由于煤矿井下存在的潮湿、易燃等特殊环境,[2-4]较低的渗透性(抗渗作用),或者兼而有之。因此,对其用料有特定的要求:灌浆作为一种特殊的施工方法,因其工期短、见效(1)一定的流动性不管是加固还是充填、快、适用面广、设备简单、容易控制,已广泛应用堵漏,较低黏度可使灌浆
6、材料顺利进入施工区域。[5-6]于土木、水利、矿山、隧道、交通等领域。(2)适当的固化时间充填和堵漏材料需要快速的固化时间,以保证施工效果,而加固材料的1灌浆材料的发展固化时间太快或太慢,都将不利于施工及其效果。灌浆材料的发展具有悠久的历史。自发明水泥(3)足够的粘结强度保证其能与缝隙壁之并作为灌浆的主要材料以来,直至化学浆材时代的间牢固的粘结。开始,经历了60多年的实践,此后到20世纪40(4)良好的抗压强度保证被加固被封堵的年代,化学灌浆一直由水玻璃占据主导地位,随着部位能承受一定的压力
7、。现实的需要,化学灌浆由单纯的无机物,逐渐开始(5)固化时无收缩现象避免聚合体与缝面[7]采用有机材料。20世纪50年代,美国发明了丙的局部脱空,使平均强度降低。烯酰胺浆材,其黏度很小,接近水,且凝胶时间可(6)优异的持久性和防渗透能力保证在较以任意调节,由此高分子灌浆材料迅速发展。长时间内,矿井施工的安全。我国化学灌浆技术研究起步较晚,迄今只有(7)特别的阻燃性保证其在瓦斯环境中不[收稿日期]2010-04-13[作者简介]杨帅(1983-),男,河北保定人,工程师,从事煤矿安全与防护工作
8、。4杨帅等:煤矿用高分子灌浆材料2010年第5期燃烧、不助燃。题,美国推出了以丙烯酸盐水溶液为主剂的AC-此外,充填和堵漏材料还要有一定的膨胀性,400来代替前者。两者性能相近,具有黏度低,耐一方面使材料更好地扩散,一方面能与边壁更紧密热性好,粘着力强等优点,固化时间可在数秒到数的接触。加固材料还要有良好的抗冲击强度。小时范围内调节。可用于防水堵漏,在土木建筑方由于水泥类浆材普遍存在流动性较差的问题,面,还可以作接缝剂、水泥混合剂等。其缺点是固出于对施工方面的考虑,
