CZ288395B6 - A method for sealing geological rock formations - Google Patents

A method for sealing geological rock formations Download PDF

Info

Publication number
CZ288395B6
CZ288395B6 CZ19951125A CZ112595A CZ288395B6 CZ 288395 B6 CZ288395 B6 CZ 288395B6 CZ 19951125 A CZ19951125 A CZ 19951125A CZ 112595 A CZ112595 A CZ 112595A CZ 288395 B6 CZ288395 B6 CZ 288395B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
amines
component
added
diaminobenzene
process according
Prior art date
Application number
CZ19951125A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ112595A3 (en
Inventor
Hans Ernst Mehesch
Wolfgang Cornely
Dieter Wobig
Martin Fischer
Oliver Czysollek
Original Assignee
Carbo Tech Berg Und Tunnelbaus
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carbo Tech Berg Und Tunnelbaus filed Critical Carbo Tech Berg Und Tunnelbaus
Publication of CZ112595A3 publication Critical patent/CZ112595A3/cs
Publication of CZ288395B6 publication Critical patent/CZ288395B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/50Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls
    • C09K8/504Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/506Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C09K8/508Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
    • C09K8/5086Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6666Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
    • C08G18/667Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6681Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/32 or C08G18/3271 and/or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6685Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/32 or C08G18/3271 and/or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3225 or polyamines of C08G18/38
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/14Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing organic compounds only
    • C09K17/18Prepolymers; Macromolecular compounds
    • C09K17/30Polyisocyanates; Polyurethanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Underground Or Underwater Handling Of Building Materials (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Mechanical Sealing (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Laying Of Electric Cables Or Lines Outside (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Description

Oblast techniky
Vynález se týká utěsňování přítoku vody do podzemních vyrubaných prostor z uvolněné horniny a do stavebních jam pomocí polyurethanu z geologických horninových formací, při kterém se isokyanátová složka a/ a polyolová složka b/ intenzivně promíchají v míchačce, přičemž se ke složce a/ a/nebo ke složce b/ přidávají pomocné látky a přísady a takto získaná směs se vnáší vývrty nebo pomocí závrtných trubek pod tlakem do horninové formace.
Dosavadní stav techniky
Z US-P 4 454 252 je známo, že se pro zastavení a utěsnění přítoků vody z geologických formací injikují rychle reagující dvousložkové polyurethanové systémy z polyolu a isokyanátu. Dvě složky se směšují přímo před vstupem do horniny a vytvrzují se bez vody, aniž by se napěňovaly. Vzhledem ktomu, že injikovaný materiál nejdříve vytlačuje vodu, tvoří nakonec injikovaná pryskyřice nenapěněnou a tím i dlouhodobě těsnou závoru pro vodu. Při příliš prudkém přítoku vody dochází ale ktomu, že dříve než může dojít kreakci, promíchají se obě složky intenzivně s vodou. To vede k tomu, že voda a polyol tvoří stabilní emulzi a že isokyanát, nerozpustný ve vodě zreaguje za vytvoření polymočoviny ve formě křehké pěnové hmoty nebo kalu, takže se již nemůže dosáhnout utěsnění proti vodě.
Podstata vynálezu
Vynález si klade za základní úlohu dát k dispozici způsob bezpečného utěsnění i v případě silných přítoků.
Tato úloha byla splněna podle vynálezu tím, že se k polyolové složce b/ přidá 6 až 10 % hmotn. aminů.
Podle výhodného provedení vynálezu se přidají aminy ze skupiny primárních, sekundárních diaminů, polyaminů nebo jejich směsí.
Podle dalšího výhodného provedení způsobu podle vynálezu se přidají aminy ze skupiny primárních, sekundárních diaminů, polyaminů nebo jejich směsí.
Podle dalšího výhodného provedení způsobu podle vynálezu se přidají aminy ze skupiny zahrnující 4,4‘-diaminodifenylmethan, 3,3’-dimethyl-4,4’-diaminodifenylmethan, 3,3’-dichlor-4,4’diaminodifenylmethan, 1,3,5-triisopropyl-2,4-diaminobenzen, 5-methyl-l ,3,5-di-ethyl-2,4diaminobenzen, 1-methyl-l ,3,5-diethyl-2,6-di-aminobenzen, 1,3-5-triethyl-2,4-<liaminobenzen a technické směsi se třemi naposled uvedenými sloučeninami, 3,5-di-/methylthio/-2,4toluendiamin, 3,5-di-/methylthio/-2,6-toluendiamin a jejich technické směsi, 1,2-ethylen-di/4-amino/thiofenylether, l,3-propandiol-di/p-amino/-benzoát, isobutylester 3,5-diamino-4chlorbenzoové kyseliny, l,3-propylen-di-/4-aminobenzoát.
Podle dalšího výhodného provedení vynálezu se přidají aminy ze skupiny cykloalifatických aminů zahrnující isoforondiamin, 4,4’-di-aminodicyklohexylmethan, 3,3’-dimethyl, 4,4’diaminocyklohexylmethan, N-cyklohexyl-1,3-diaminopropan, N-/[3-aminoethyl/piperazin.
Podle dalšího výhodného provedení způsobu podle vynálezu se přidají aminy ze skupiny alifatických aminů zahrnující diethylentriamin, triethylentriamin, tetraethylenpentamin, diisopropyltriamin.
-1CZ 288395 B6
Podle dalšího výhodného provedení způsobu podle vynálezu jsou v reakčních směsích jednotlivé složky přítomny v množství, které dopovídá charakteristickému číslu isokyanátu 90 až 150, s výhodou 120 až 140.
Při pokusech se s překvapením ukázalo, že dvousložková směs umělé pryskyřice podle vynálezu získá po několika sekundách po smíšení, to znamená obecně před opuštěním injekční trubky, gelovitou konzistenci. Ani prudce tekoucí voda není schopna tuto směs rozrušit, takže se piyskyřice bez zábran vytvrdí a pouze její povrch napění při styku s vodou.
U dvousložkové polyurethanové pryskyřice podle vynálezu zreaguje isokyanátová složka se složkou polyolu, která obsahuje nenasycený podíl primárních a sekundárních diaminů nebo polyaminů. Aminosloučeniny reagují podstatně rychleji než hydroxylové sloučeniny s těmito isokyanáty. Při tom vyvolá reakce deficitního podílu aminu ve složce polyolu s překvapením za několik málo sekund značné zvýšení viskozity, které propůjčí systému quasi thixotropní vlastnosti. Směs pryskyřice již neteče působením gravitace, musí se s ní pohybovat pomocí tlaku čerpadla.
U polyisokyanátové složky používané při způsobu podle vynálezu se jedná s výhodou a/ opolyfenylenpolymethylenpolyisokyanáty, které se vyrobí kondenzací anilin/formaldehydu a následující fosgenizací /„polymeres MDI“/ nebo o deriváty těchto polyisokyanátů, kapalné při teplotě místnosti, mající karbodiimidové, biuretové, urethanové a/nebo allophanátové skupiny, jakož i jejich prepolymery, to znamená produkty reakce polyisokyanátů s nedostatečným množstvím polyolů. Jako polyoly pro výrobu prepolymerů přichází v úvahu sloučeniny obecně známé z chemie polyurethanů, s výhodou polyoly s dlouhými řetězci s hydroxylovými čísly pod 150 mg KOH/g látky. Směsi polyisokynátů /„polymeres MDI“/, získané fosgenací kondenzátů anilin/formaldehydu, které jsou při teplotě místnosti kapalné, jakož i jejich kapalné reakční produkty, vykazující skupiny NCO“, s nedostatečným množstvím /molámí poměr NC070H 1 :0,005 až 1 :0,3/ vícemocných alkoholů s oblastí molekulových hmotností 62 až 3000, zejména polyoly vykazující etherové skupiny s oblastí molekulových hmotností 106 až 3000 jsou výhodné. Směsi 2,4’-diisokyanatodifenylmethanu a 4,4’-diisokyanatodifenylmethanu, jsou rovněž vhodné jako polyisokyanátové složky a/. Zásadně přichází v úvahu podle vynálezu ale i jiné polyisokyanáty, které jsou známy například z DE-OS 28 32 253, strana 10 a 11. Nejvýhodnější jsou pro použití směsi polyisokyanátů řady difenylmethanu s viskozitou při 25 °C 50 až 500 mPa.s s obsahem NCO” asi 30 až 32 % hmotn.
U polyolové složky b/ se jedná o směsi z organických polyhydroxylových sloučenin s hydroxylovými čísly mezi 30 až 2000, přičemž se hydroxylové číslo směsi pohybuje mezi 200 až 500 mg KOH/g látky.
U polyhydroxylových sloučenin se jedná s výhodou o polyetherpolyoly známé z chemie polyurethanů popřípadě o směsi různých takových polyetherpolyolů. Dobře upotřebitelné polyetherpolyoly jsou například propoxylační produkty dvou až osmimocných startovacích molekul jako je například voda, 1,2-dihydroxypropan, trimethylolpropan, pentaerythrit, glycerin, sorbit, ethylendiamin a popřípadě třtinový cukr. Obecně vykazuje složka /i/ střední hydroxylovou funkčnost /to znamená počet hydroxylových skupin na molekulu polyolu ve statickém prostředku/ 2,0 až 5,0, s výhodou 2,0 až 3. Takovéto vhodné směsi se mohou získat například tím, že se odpovídající směsi startovacích molekul například jmenovaného druhu podrobí propoxylační reakci. Je ale také možné přimíchat zvlášť vyrobený polyhydroxypolyether po jeho výrobě ke složce /i/, která se podle vynálezu spolupoužívá.
Jako aminy se podle vynálezu používají primární nebo sekundární diaminy nebo polyaminy nebo jejich vzájemné směsi.
-2CZ 288395 B6
Vhodné aminy jsou například 4,4’-diaminodifenylmethan, 3,3’-dimethyl-4,4’-diaminodifenylmethan, 3,3’-dichlor-4,4’-diaminodifenylmethan, l,3,5-triisopropyl-2-4-diaminobenzen, 1methyl-3,5-diethyl-2,4-diaminobenzen, l-methyl-3,5-diethyl-2,6-diaminobenzen, 1,3,5triethyl-2,4-diaminobenzen a technické směsi se třemi naposled uvedenými sloučeninami, 3,5— di/methylthio/-2,4-toluenamin, 3,5-di/methylthio/-2,6-toluendiamin, a jejich technické směsi, 1,2-ethylen-di-/4-amino/thiofenolether, 1,3-propandiol-di-/p-amino/-benzoát, isobutylester 3,5-diamino-4-chlorbenzoové kyseliny, 1,3-propylendi-/4—amino/-benzoát.
Vhodné cykloalifatické aminy jsou: isoforondiamin, 4,4’-diaminocyklohexylmethan, 3,3’dimethyl-4,4’-diaminocyklohexylmethan, N-cyklohexyl-l-3-diaminopropan, N-/p~aminoethyl/piperazin.
Vhodné alifatické aminy jsou například diethylentriamin, triethylentetramin, tetraethylenpentamin, di-isopropyltriamin.
Jako pomocné prostředky a přísady c/, běžné v chemii polyuretahnu, se mohou používat:
katalyzátory pro urychlení různých adičních reakcí isokyanátů, jako zejména organické sloučeniny bismutu a cínu, například dibutylcíndilaurát, organické alkalické sole, například kaliumacetát nebo terciární aminy, například triethylendiamin, dimethylethanolamin nebo N-ethylenmorfolin. Tyto katalyzátory se obecně používají v množství až do 2 % hmotn., s výhodou v množství 0,1 až 1 % hmotn., vztaženo na celkovou směs.
Zachycovače vody pro výrobu nepěněných nebo slabě napěněných produktů, například zeolitové pasty se používají v množství mezi 0,2 až 10 % hmotn., s výhodou mezi 1 až 5 % hmotn.
Regulátory pěnění, to znamená stabilizátory pěny nebo destabilizátory pěny, jsou s výhodou na bázi polysiloxanu. Přidávají se v množství až do 2%, s výhodou mezi 1 ppm až 1000 ppm, vztaženo na celou směs.
Popřípadě voda jako nadouvadlo, která se může přidávat v množství až do 5 % hmotn., s výhodou 0,5 až 2 % hmotn.
Popřípadě se mohou přidávat fyzikální nadouvadla, jako částečně halogenované uhlovodíky nebo jiné těkavé sloučeniny, například dichlorfluormethan nebo pentan, z nichž je možné přidávat množství až do 20 %.
Popřípadě organické nebo anorganické ochranné prostředky proti ohni, například estery kyseliny fosforečné popřípadě deriváty aluminiumhydroxidu v množství až do 20 % hmotn. pro kapalné a 50 % hmotn. pro pevné činidlo.
Popřípadě plniva, například močovina, křemenná moučka nebo talek v množství až do 50 %.
V reakčních směsích, používaných podle vynálezu, jsou jednotlivé složky přítomny ostatně v takových množstvích, která odpovídají charakteristickému číslu isokyanátů 90 až 150, s výhodou 120 až 140. Pod pojmem „isokyanátové charakteristické číslo“ se při tom rozumí podíl z počtu isokyanátových skupin přítomných v reakci dělený počtem skupin reagujících se skupinami isokyanátů, přítomných v reakční směsi, násobeno 100, přičemž voda vstupuje do výpočtu jako difunkční sloučenina.
Před prováděním způsobu podle vynálezu se obecně popřípadě spolupoužívané pomocné prostředky a přísady c/ smíchají se složkou polyolu, načež se připojuje zpracování podle dvousložkového principu. To znamená, že se pro výrobu reakčních směsí polyisokyanátová složka a/ promíchá intenzivně s polyolovou složkou b/ popřípadě směsí sestávající z polyolové
-3CZ 288395 B6 \ složky b/ a pomocných činidel a přísad c/. Toto směšování se může provádět pomocí směšovacích agregátů známých ze stavu techniky.
Technika způsobu je identická s technikami běžnými u dvousložkových pryskyřic, to znamená, že zaražením závrtné trubky popřípadě vyvrtáním díry a následujícím zasazením plnicí trubky s uzávěrem vývrtu se vytvoří přístup k oblasti přivádějící vodu. Obě složky se nasají dvojitým dopravním čerpadlem, vedou se odděleně až k závrtné trubce popřípadě plnicí trubce, tam se spolu spojí a smísí se pomocí statické míchačky. Po projití směsi závrtnou trubkou popřípadě plnicí trubkou se směs vytvrdí v oblasti přivádějící vodu.
Příklady provedení vynálezu
Následující příklady provedení podle tabulek 1 až 4 slouží pro další vysvětlení způsobu. Všechny 15 údaje procent se vztahují na procenta hmotnostní.
V příkladech podle tabulek 3 a 4 jsou použity pro složky systému b/ a c/ výchozí složky uvedené v tabulkách 1 a 2:
Tabulka 1
složka systému b/ výchozí složky OH-číslo (mgKOH/g) viskozita při 25 °C (mPa.s)
základní polyol I glycerin a propylenoxid 380 450
základní polyol II sacharóza, 1,2-propandiol, propylenoxid 380 580
základní polyol III trimethylolpropan, propylenoxid 380 600
flexibilizační polyol I 1,2-propandiol propylenoxid 56 324
flexibilizační polyol II 1,2-propandiol propylenoxid 260 73
flexibilizační polyol III butandiol, tetrahydrofuran 176 277
flexibilizační polyol IV triethanolamin, propylenoxid 27 870
ethylenglykol - 1808 16
diethylenglykol - 1057 26
glycerin - 1827 750
ricinový olej diamin I /N-/p-aminoethyl/piperazin/ 160 680
diamin II /N-cyklohexyl-1,3-diaminopropan/
diamin III /3,3‘-dimethyl-4,4‘-diaminocyklohexylmethan/
diamin TV 1,3,5-triethyl-2,4-diaminobenzen, technický
Tabulka 2 složka systému c/ katalyzátor I katalyzátor II katalyzátor III katalyzátor IV katalyzátor V zeolitová pasta výchozí složky_______________________ dimethylethanolamin triethylendiamin, 33 % v ethylenglykolu dibutylcíndilaurát kaliumacetát
2,4,6-tris/dimethylaminomethyl/fenol typ zeolitu T 50 % v ricinovém oleji
-4CZ 288395 B6
Z tabulek 1 až 4 vyplývá, že pro dvousložkový polyurethanový systém podle vynálezu existuje široká paleta výchozích složek, zejména pro složky systému b/ (tabulka 1), jakož i pro složky systému c/ (tabulka 2).
Samozřejmě jsou kromě uvedených výchozích složek vhodné i jiné složky, neboť u složek, uvedených v tabulkách 1 a 2 se jedná pouze o takové složky, které jsou uvedeny v měnících se složeních popřípadě formulacích v tabulkách 3 a 4, pokud v pokusných řadách vedly ve spojení se složkami systému a/ uvedenými v tabulkách 3 a 4 ke vhodným dvousložkovým polyurethaio novým směsím, které ve zlomcích minuty gelují za vzniku gelovité konzistence a jsou schopné v tomto quasi thixotropním stavu zadržet i prudce tekoucí vodu dokud nedojde v době tuhnutí měřené na minuty k vytvrzení.
Tabulka 3
polyol složky systému b/ a c/ 1 2 3 4 5
b/ základní polyol % 50 I 50 I 40,8 II 73 III 76 III
b/ flexibilní polyol % 39 I 38 IV 50 II 10,9 ricinový 10 III
olej
b/ síťovadlo % 2 DEG 2 MEG 1 DEG 5 glycerin 5 MEG
b/ diamin % 6 I 6 II 6 III 10 IV 6 I
c/ katalyzátor % 1 I 1 II 0,2 III 0,1 IV 1 V
c/ zeolitová pasta % 2 z.p. 2 z.p. 2 z.p. 2 z.p. 2 Ζ·Ρ·
hydroxylové číslo mg 305 317 328 401 453
KOH/g
viskozita mPa.s 378 510 197 517 499
hustota g/cm3 1,036 1,032 1,028 1,044 1,030
isokyanát složka
systému c/
typ MDI MDI prepolymer MDI MDI
obsah NCO % 30,5 30,5 18 30,5 30,5
viskozita mPa.s 220 220 250 220 220
hustota g/cm3 1,23 1,23 1,16 1,23 1,23
reakce
100 g polyolu
s isokyanátem g 87,7 92,5 164 128,5 133
doba gelovatění min 0,02 0,02 0,06 0,08 0,10
doba tuhnutí min 1,25 0,30 1,50 12,30 2,15
charakteristické
číslo NCO’ 117 119 120 130 120
-5CZ 288395 B6
Tabulka 4
polyol složky systému b/ a c/ 6 7 8 9 10
b/ základní polyol % 40 I 57 II 40 III 30 II 70 I
b/ flexibilní polyol % 43 IV 36 III 47 III 57,9 III 15 IV
b/ síťovadlo % 5 deg 2 MEG 2 glycerin 2 DEG 2 DEG
b/ diamin % 8 II 8 I 8 III 8 III 1 I
c/ katalyzátor % 2 II 1 V 1 v 0,2 III 1 I
c/ zeolitová pasta % 2 z.p. 2 z.p. 2 z.p. 2 z.p. 2 z.p.
OH-číslo mg KOH/g 310 370 312 278 328
viskozita mPa.s 495 434 477 372 341
hustota g/cm3 1,031 1,041 1,011 1,013 1,054
isokyanát složka systému a/
typ prepolymer MDI prepolymer prepolymer prepolymer
obsah NCO % 18 30,5 13 13 13
viskozita mPa.s 250 220 4060 4060 4060
hustota g/cm3 1,16 1,23 1,011 1,013 1,054
reakce
100 gpolyolu
s isokyanátem g 146 111 213 192 215
doba gelovatění min 0,05 0,08 0,10 0,10 0,20
doba tuhnutí min 1,00 13,00 11,30 7,30 8,00
charakteristické
číslo NCO“ 113 119 119 120 114
Tabulka 5
polyol složky systému b/ a c/ 11
b/ základní polyol % 80 ΠΙ
b/ flexibilní polyol % 12,1 ricinový olej
b/ síťovadlo % 5,6 glycerin
b/ diamin %
c/ katalyzátor % 0,1 IV
c/ zeolitová pasta % 2,2 z.p.
OH-číslo mg KOH/g 444
viskozita mPa.s 510
hustota g/cm3 1,045
isokyanát složka systému a/
typ MDI
obsah NCO % 30,5
viskozita mPa.s 220
hustota g/cm3 1,23
reakce
100 g polyolu s isokyanátem g 128,5
doba gelovatění min -
doba tuhnutí min 11,00
charakteristické číslo NCO 110
V tabulkách 3 a 4 je uvedeno 10 příkladů, které obsahují příslušná uvedení formulací, pro 10 zajištění výše uvedených výsledků reakcí.
-6CZ 288395 B6
V tabulce 5, příkladu 11, je uveden srovnávací příklad, u něhož byla složka systému b/ sestavena bez diaminu, přičemž jinak bylo složení podobné složením uvedeným v příkladech 1 až 10. Při použití takovéto směsi nebyl speciální účinek v krátké době se dostavivšího gelovatění za vytvoření gelovité konzistence popřípadě quasi thixotropního stavu, který je vhodný pro zadržení tekoucí vody, dosažen.
Přehled obrázku na výkrese
Z obr. 1 lze seznat, že starý růst viskozity ve zlomcích minuty se dosáhne jen u směsí, ve kterých se použije diaminové síťovadlo, jak to bylo ukázáno u směsi podle příkladu 4 a že naproti tomu bez diaminového síťovadla, jak to bylo demonstrováno na příkladu 11, se dosáhne pouze pozvolného růstu viskozity.
U injekčních pryskyřic na bázi dvousložkových polyurethanových pryskyřic, které nevytvoří po smísení se složkami žádnou gelovitou konzistenci, dochází při použití v silně rozeklané hornině k prosakování v důsledku působení síly tíže. U systému polyurethanové pryskyřice podle vynálezu na bázi dvousložkového polyurethanu vzrůstá po smíchání nízkoviskózních složek v objemovém poměru 1 :1 po 2 až 12 sekundách viskozita a vzniká produkt s konzistencí mazacího tuku, který se po 4 až 5 minutách vytvrdí.
Systém se dá zpracovávat injekční technikou známou pro dvousložkové polyurethanové směsi, takže nejsou zapotřebí žádná speciální dávkovači čerpadla.
Příklad 12
Svisle stojící trubka, dlouhá 1,5 m a s vnitřním průměrem 15 cm, z plexiskla, která má uprostřed svého pláště vývrt a na svém dolním konci je uzavřena sítovým dnem, se naplní hrubým pískem s oblastí zrnitosti 8 až 32 mm. Násypem se nechá protékat voda s velikostí přítoku 8 1/min.
Pro utěsnění se pomocí dvousložkového čerpadla (množství přítoku 1 1/min) načerpá doprostřed trubky pryskyřice podle receptury 2.
Po 24 s, to znamená 4 kg načerpané pryskyřice, se přítok vody zastaví. V podstatě napěněná pryskyřice vyplní volný objem asi 20 cm výšky sloupce, odpadní voda je čirá.
Příklad 13
Se stejnou konstrukcí pokusu, jako v příkladu 12 se načerpá směs pryskyřice s následující recepturou:
polyolová složka: 45 d. hmotn. Desmophenu 4012 /polypropylenglykol na bázi trimethylolpropanu s OH-číslem 380/
45 d. hmotn. Desmophenu 4000Z /polypropylenglykol na bázi propylenglykolu, OH-číslo 270/
3 d. hmotn. 7 d. hmotn. triethylendiaminu, 33 % v dipropylenglykolu Desmophenu 360 /polypropylenglykol na bázi propylenglykolu, OH-číslo 50/
Po 35 s, to znamená po načerpání 6 kg pryskyřice se přítok vody zastaví. Volný objem asi 70 cm výšky sloupce je vyplněn pěnou různé hustoty. V odpadní vodě se nacházejí větší množství emulgovaného polyolu, kalu polymočoviny a shluků pěny.
Příklad 14
Uspořádání pokusu z příkladu 12 se pozmění následovně. Horní konec trubky se uzavře nalepením kulatého kotouče a opatří se otvorem. K tomuto otvoru se nechá přitékat voda velikosti přítoku 8 1/min a pod tlakem 20 m vodního sloupce.
Za těchto okolností se musí za 43 s přečerpat 7 kg pryskyřice, dříve než se zastaví přítok vody. V podstatě nenapěněná pryskyřice vyplní volný objem asi 50 cm výšky sloupce. Odpadní voda je čirá.
Příklad 15
Pomocí téhož uspořádání pokusu, jako v příkladu 14 se čerpá směs pryskyřice jako v příkladu 13.
Po 60 s a přečerpání 10 kg pryskyřice se pokus přeruší, aniž by se mohl přítok vody zastavit, ačkoliv trubka je pod přístupem pryskyřice prostoupena pěnou. V odpadní vodě se nachází značná množství emulgovaného polyolu, kalu polymočoviny a shluků pěny.

Claims (6)

1. Způsob utěsňování přítoků vody z uvolněné horniny do podzemních vyrubaných prostor a do stavebních jam, pomocí polyurethanu, z geologických horninových formací, při kterém se isokyanátová složka a/ a polyolová složka b/ intenzivně promíchají v míchačce, přičemž se ke složce a/ a/nebo ke složce b/ přidávají pomocné látky a přísady a takto získaná směs se vnáší vývrty nebo pomocí závrtných trubek pod tlakem do horninové formace, vyznačující se tím, že se k polyolové složce b/ přidá 6 až 10 % hmotn. aminů.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se přidají aminy ze skupiny primárních, sekundárních diaminů, polyaminů nebo jejich směsí.
3. Způsob podle nároku 1, vy z n a č u j í cí se tím, že se přidají aminy ze skupiny zahrnující 4,4’-diaminodifenylmethan, 3,3’-dimethyl-4,4’-diaminodifenylmethan, 3,3’-dichlor4,4’-diaminodifenylmethan, l,3,5-triisopropyl-2,4-diaminobenzen, 3-methyl-3,5-diethyI-2,4diaminobenzen, l-methyl-3,5-diethyl-2,6-diaminobenzen, l,3,5-triethyl-2,4-diaminobenzen a technické směsi se třemi naposled uvedenými sloučeninami, 3,5-di/methylthio/-2,4-toluendiamin, 3,5-di/methylthio/-2,6-toIuendiamin a jejich technické směsi, l,2-ethylen-di/4-amino/thiofenylether, 1,3-propandiol-di/p-amino/benzoát, isobutylester 3,5-diamíno-4-chlorbenzoové kyseliny, 1,3-propylen-di/4-amino/benzoát.
4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se přidají aminy ze skupiny cykloalifatických aminů zahrnující isoforondiamin, 4,4’-diaminodicyklohexylmethan, 3,3’dimethyl-4,4’-diaminocyklohexylmethan, N-cyklohexyl-1,3-diaminopropan, N-/|3-aminoethyl/piperazin.
-8CZ 288395 B6
5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se přidají aminy ze skupiny alifatických aminů zahrnující diethylentriamin, triethylentetramin, tetraethylenpentamin, diisopropyltriamin.
5
6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že vreakčních směsích jsou jednotlivé složky přítomny v množství, které odpovídá charakteristickému číslu isokyanátu 90 až 150, s výhodou 120 až 140.
CZ19951125A 1992-11-10 1993-11-10 A method for sealing geological rock formations CZ288395B6 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4237836A DE4237836C1 (de) 1992-11-10 1992-11-10 Verfahren zum Abdichten von Wasserzuflüssen aus geologischen Gesteinsformationen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ112595A3 CZ112595A3 (en) 1995-12-13
CZ288395B6 true CZ288395B6 (en) 2001-06-13

Family

ID=6472469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19951125A CZ288395B6 (en) 1992-11-10 1993-11-10 A method for sealing geological rock formations

Country Status (12)

Country Link
US (1) US5560736A (cs)
EP (1) EP0668898B1 (cs)
CN (1) CN1092456A (cs)
AT (1) ATE150068T1 (cs)
AU (1) AU678565B2 (cs)
CA (1) CA2149029A1 (cs)
CZ (1) CZ288395B6 (cs)
DE (2) DE4237836C1 (cs)
PL (1) PL173865B1 (cs)
SK (1) SK60095A3 (cs)
WO (1) WO1994011461A1 (cs)
ZA (1) ZA937856B (cs)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6047772A (en) * 1995-03-29 2000-04-11 Halliburton Energy Services, Inc. Control of particulate flowback in subterranean wells
US6209643B1 (en) 1995-03-29 2001-04-03 Halliburton Energy Services, Inc. Method of controlling particulate flowback in subterranean wells and introducing treatment chemicals
AU6801500A (en) * 1999-08-26 2001-03-19 Henkel Corporation Process for preparing polyurethane polymers
US6632875B2 (en) 2001-03-15 2003-10-14 Bayer Polymers Llc Polyurethane-forming composition with adjustable mix viscosity, geotextile composites prepared therefrom and a process for producing such composites
US20020168531A1 (en) * 2001-03-15 2002-11-14 Markusch Peter H. Two-ply polyurethane/geotextile composite and process for preparing the same
US20030206775A1 (en) * 2002-05-03 2003-11-06 Markusch Peter H. Polyurethane/geotextile composite liner for canals and ditches based on liquefied monomeric MDI-derivatives
DE102006003033A1 (de) * 2006-01-20 2007-08-02 Bayer Materialscience Ag Schotterkörper sowie Verfahren zur Herstellung von Schotterkörpern
US9469798B1 (en) 2009-09-10 2016-10-18 Line-X Llc Mine seal
CN102757638A (zh) * 2011-04-29 2012-10-31 上海茨夫新型建筑材料有限公司 一种阻燃补强型聚氨酯灌浆材料
CN102702728A (zh) * 2012-01-05 2012-10-03 北京东方雨虹防水技术股份有限公司 一种聚氨酯注浆堵水-加固材料及制备方法和使用方法
US10000686B2 (en) 2013-12-18 2018-06-19 Covestro Llc Methods for treating a well bore within an underground formation
CN104592741B (zh) * 2014-12-31 2017-04-12 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种高性能环保型单组份疏水性聚氨酯灌浆料及其制备方法
CN104927021A (zh) * 2015-05-21 2015-09-23 淄博润义金环保新材料科技有限公司 隧道堵水用聚氨酯材料及其制备方法
JP6916043B2 (ja) * 2017-06-12 2021-08-11 旭有機材株式会社 地盤注入用薬液組成物
JP6875203B2 (ja) * 2017-06-12 2021-05-19 旭有機材株式会社 地盤注入用薬液組成物
CN114427378B (zh) * 2020-09-21 2024-03-15 中国石油化工股份有限公司 一种断溶体油藏选择性堵水段塞设计方法
AU2021400415A1 (en) * 2020-12-15 2023-07-06 Chevron Australia Pty Ltd Methods of using expandable polymer grout for plug and abandonment applications

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1129894B (de) * 1959-11-05 1962-05-17 Peute Chemie G M B H Chem Fab Verfahren zur Abdichtung und Verfestigung von geologischen Formationen
US3367892A (en) * 1966-09-28 1968-02-06 Thiokol Chemical Corp Polymeric soil-stabilizing compositions and method of using the same
US3623330A (en) * 1968-03-21 1971-11-30 Takenaka Komuten Co Sealing off formation having pores in civil engineering or architectural construction work
DE1758185B1 (de) * 1968-04-19 1970-10-01 Bergwerksverband Gmbh Verfahren zum Verfestigen von zum Auslaufen neigender Kohle und lockeren Gebirgsformationen
US3719050A (en) * 1970-06-01 1973-03-06 Toho Chem Ind Co Ltd Soil stabilization method
US4114382A (en) * 1974-07-26 1978-09-19 Bayer Aktiengesellschaft Process for the consolidation of geological formations and loosened rock and earth masses
JPS5855980B2 (ja) * 1975-05-28 1983-12-13 三共株式会社 ゴウセイコウブンシザイリヨウヨウアンテイザイ
DE2623346C2 (de) * 1976-05-25 1978-07-13 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zum Verfestigen von geologischen Formationen und Zweikammer-Patrone
US4365670A (en) * 1979-03-05 1982-12-28 Halliburton Company Methods of forming isocyanate polymers for earth-sealing operations
USRE31946E (en) * 1979-03-06 1985-07-16 Bergwerksverband Gmbh Process for consolidating and sealing off geological and artificially deposited rock and earth formations
DE3070952D1 (en) * 1979-06-26 1985-09-12 British Petroleum Co Plc Cross-linked polymer compositions and production thereof
US4329442A (en) * 1981-02-13 1982-05-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company High adhesion plugging and encapsulating polyurethane prepared from a polyol, a tri or tetra functional aliphatic polyol and a monofunctional aliphatic alcohol
US4454252A (en) * 1981-03-02 1984-06-12 Bergwerksverband Gmbh Process of sealing and strengthening water-bearing geological formations by means of polyurethane-resin-forming compositions
DE3139395C2 (de) * 1981-10-03 1984-09-13 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zum Verfestigen von geologischen Gesteins-, Erd- und Kohleformationen
DE3227017A1 (de) * 1982-07-20 1984-01-26 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur herstellung von kunststoffen aus polyisocyanat-basis
DE3339235A1 (de) * 1983-10-28 1985-05-09 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur herstellung von polyurethanen
DE3502997A1 (de) * 1985-01-30 1986-07-31 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur verfestigung von geologischen formationen

Also Published As

Publication number Publication date
SK60095A3 (en) 1995-10-11
ATE150068T1 (de) 1997-03-15
DE4237836C1 (de) 1994-03-17
CN1092456A (zh) 1994-09-21
ZA937856B (en) 1994-06-27
CA2149029A1 (en) 1994-05-26
AU5562194A (en) 1994-06-08
PL308906A1 (en) 1995-09-04
WO1994011461A1 (de) 1994-05-26
PL173865B1 (pl) 1998-05-29
DE59305810D1 (de) 1997-04-17
CZ112595A3 (en) 1995-12-13
EP0668898B1 (de) 1997-03-12
EP0668898A1 (de) 1995-08-30
AU678565B2 (en) 1997-06-05
US5560736A (en) 1996-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ288395B6 (en) A method for sealing geological rock formations
US4792262A (en) Process for strengthening geological formations
AU601658B2 (en) Process for strengthening and sealing geological formations
US20190203097A1 (en) Polyurethanes for water shut-off in oil and gas wells
JPS6230238B2 (cs)
PL152127B1 (en) Method of consolidating geological formations
EP3412749A1 (en) Methods and materials for refracturing a partially depleted oil and gas well
US4965292A (en) Process for strengthening geological formations
JP2006265436A (ja) 土質などの安定化用注入薬液組成物およびそれを用いた安定強化止水工法
AU674162B2 (en) Process for using a synthetic resin system
JP2006131785A (ja) 土質の安定化用注入薬液組成物およびそれを用いた安定強化止水工法
JP4527413B2 (ja) 土質の安定化用注入薬液組成物およびそれを用いた安定強化止水工法
JP7276660B2 (ja) 地山止水剤およびそれを用いた地山の止水方法
JP7357843B2 (ja) 地山固結剤およびそれを用いた地山の固結方法
JP4527370B2 (ja) トンネル掘削用の安定化用注入薬液組成物、および、それを用いた安定強化工法
JP2001303055A (ja) 土壌ないし人工構造物用安定強化注入薬液組成物、及びそれを用いた土壌ないし人工構造物の安定強化止水工法

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MK4A Patent expired

Effective date: 20131110