CN101314663A - 一种矿用化学注浆材料 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种矿用化学注浆材料，适于煤矿井壁渗漏、新建矿井工作面预注浆、深厚松散层破裂井壁加固的煤矿工程防渗堵漏。以脲醛树脂为主体材料，在脲醛树脂中加入5～6％改性添加剂、20～30％酸性固化剂，所述脲醛树脂的固含量大于48％，pH值为8～9，粘度小于23cp。本发明在脲醛树脂中添加适量的改性添加剂，对原有不稳定脲醛树脂进行改性，并加入酸性固化剂，使其迅速凝胶固化，是一种价格低廉、粘度低、可灌注性好、强度高的化学注浆材料。具有良好的渗透性，凝胶时间根据现场施工情况随时可调，调节范围广，使用简洁方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿用化学注浆材料，尤其适于煤矿井壁渗漏、新建矿井工作面预注浆、深厚松散层破裂井壁加固的煤矿工程防渗堵漏。
背景技术
井壁渗漏是矿山在建矿井主要的水害问题，其容易造成工作面涌水量大，增加矿井的排水设施及排水费用，恶化施工环境，严重的影响了施工进度和井壁施工质量。如山东济宁的千米大井——唐口煤矿主、副井在建井过程中均发生了超过100m3/h左右的井筒涌水量；山东济宁的王楼煤矿主、副井井筒涌水量也超过40m3/h；山西晋城赵庄煤矿主副井、风井在建井的过程中最大涌水量达130m3/h。据不完全调查，全国在建矿井，50％以上井筒都存在井壁渗漏和工作面涌水量过大问题。虽然部分井筒在建井前期进行了地面帏幕注浆，建井时并进行多次壁后水泥注浆。但是效果不明显，在建井过程常出现涌水量超过6m3/h的水害。
随着煤矿井壁水害地质问题越来越复杂化，传统的颗粒型水泥浆液实践证明已经不能满足工程实践的需要，而可注性好的化学浆液成为一种趋势。目前使用的矿用类化学类浆液主要有聚氨酯类浆材、脲醛树脂+丙烯酰胺注浆材料、环氧树脂注浆材料。聚氨酯类浆液遇水膨胀并反应，但在微裂隙岩体中容易堵塞通道导致浆液的扩散半径变小。脲醛树脂+丙烯酰胺浆液实际上是脲醛树脂浆液和丙烯酰胺两种材料的混合体，该浆液中使用了一种2-N亚甲基丙烯酰胺的材料作为辅料，该种材料的单体具有很大的毒性，虽然在国内没有相关水体中毒的报道，但是在相关文献中有因灌浆日本人中毒的报道，在日本该种注浆材料已经被政府禁用。环氧树脂类注浆材料，其粘度较大，在处理岩体微裂隙方面效果并不明显。
在经济效益方面，目前聚氨酯化学类浆材市场价格在3万～4万/吨，脲醛树脂+丙烯酰胺注浆材料在1.5万～2.0万/吨，环氧树脂注浆材料在2～3万/吨左右。
综上述，寻找一种价格低廉，实用环保，能够解决岩体微裂隙井壁渗漏问题是煤矿矿井建设和安全生产急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是克服已有技术中的不足，提供一种价格低廉，环保、效果好的用于煤矿井壁防渗堵漏的矿用化学注浆材料。
本发明的矿用化学注浆材料，包括脲醛树脂，在脲醛树脂中加入5～6％改性添加剂、20～30％酸性固化剂，所述脲醛树脂的固含量大于48％，PH值为8～9，粘度小于23cp。
所述的改性添加剂为增韧剂、吸醛剂和增强剂，三种添加剂的比例为1∶1.2∶0.8；所述的酸性固化剂为纯度在95％以上的草酸配制成浓度为12％～15％的草酸溶液，且PH值小于5。
有益效果：本发明的矿用化学注浆材料，特别适于煤矿井壁渗漏、新建矿井工作面预注浆、深厚松散层破裂井壁加固的煤矿工程防渗堵漏。该材料以脲醛树脂为主体材料，添加适量的改性添加剂，对原有不稳定脲醛树脂进行改性，并加入酸性固化剂，使其迅速凝胶固化。是一种价格低廉、粘度低、可灌注性好、强度高的化学注浆材料。具有良好的渗透性，凝胶时间根据现场施工情况随时可调，调节范围广，使用简洁方便。
具体实施方式
实施例一、取固含量为52％、粘度23cp的脲醛树脂溶液100克，加入增韧剂1.5克、吸醛剂2克和增强剂1.1克混合搅拌均匀；取纯度为95％草酸12克，加入100克的水，搅拌使草酸充分溶解，制成草酸溶液，然后取草酸溶液20克加入到已配制好的脲醛树脂溶液中搅拌均匀即可。
实施例二、取固含量为50％、粘度20cp的脲醛树脂溶液100克，加入增韧剂1.7克、吸醛剂2.2克和增强剂1.46克混合搅拌均匀；取纯度为95％草酸13克，加入100克的水，搅拌使草酸充分溶解，制成草酸溶液，然后取草酸溶液25克加入到已配制好的脲醛树脂溶液中搅拌均匀即可。
实施例三、取固含量为48％、粘度18cp的脲醛树脂溶液100克，加入增韧剂2克、吸醛剂2.4克和增强剂1.6克混合搅拌均匀；取纯度为95％草酸15克，加入100克的水，搅拌使草酸充分溶解，制成草酸溶液，然后取草酸溶液30克加入到已配制好的脲醛树脂溶液中搅拌均匀即可。
Claims (3)
1.一种矿用化学注浆材料，包括脲醛树脂，其特征在于：在脲醛树脂中加入5～6％改性添加剂、20～30％酸性固化剂，所述脲醛树脂的固含量大于48％，PH值为8～9，粘度小于20cp。
2.根据权利要求1所述的矿用化学注浆材料，其特征在于：所述的改性添加剂为增韧剂、吸醛剂和增强剂，三种添加剂的比例为1∶1.2∶0.8。
3.根据权利要求1所述的矿用化学注浆材料，其特征在于：所述的酸性固化剂为纯度在95％以上的草酸配制成浓度为10％～15％的草酸溶液，且PH值小于5。
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