DE3433928A1 - Verfahren zur verfestigung von geologischen formationen - Google Patents

Verfahren zur verfestigung von geologischen formationen

Info

Publication number
DE3433928A1
DE3433928A1 DE19843433928 DE3433928A DE3433928A1 DE 3433928 A1 DE3433928 A1 DE 3433928A1 DE 19843433928 DE19843433928 DE 19843433928 DE 3433928 A DE3433928 A DE 3433928A DE 3433928 A1 DE3433928 A1 DE 3433928A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
component
weight
acid
hydroxyl number
range
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
DE19843433928
Other languages
English (en)
Other versions
DE3433928C2 (de
Inventor
Wolfgang Dr. 4390 Gladbeck Cornely
Rolf Dr. 5068 Odenthal Kubens
Hans Ernst Dr. 4300 Essen Mehesch
Frank Dr. Meyer
Klaus Dr. 4150 Krefeld Prater
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bergwerksverband GmbH
Bayer AG
Original Assignee
Bergwerksverband GmbH
Bayer AG
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 Bergwerksverband GmbH, Bayer AG filed Critical Bergwerksverband GmbH
Priority to DE19843433928 priority Critical patent/DE3433928C2/de
Publication of DE3433928A1 publication Critical patent/DE3433928A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3433928C2 publication Critical patent/DE3433928C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/001Improving soil or rock, e.g. by freezing; Injections
    • E21D9/002Injection methods characterised by the chemical composition used

Description

  • Verfahren zur Verfestigung von geologischen Formationen
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Verfestigung von geologischen Formationen im Steinkohlebergbau unter Tage mittels zu Polyurethanen ausreagierenden Reaktionsgemischen auf Basis von organischen Polyisocyanaten und organischen Polyhydroxylverbindungen, wobei als organische Polyhydroxylverbindungen spezielle Polyesterpolyole aufweisende Verbindungen, gegebenenfalls in Abmischung mit anderen organischen Polyhydroxylverbindungen, verwendet werden.
  • Verfahren zur Verfestigung von geologischen Formationen im Steinkohlebergbau unter Tage unter Verwendung von zu Polyurethanen ausreagierenden Reaktionsgemischen sind bereits bekannt (vgl. z.B. Zeitschrift Glückauf (1968), Seite 666-670; Zeitschrift Glückauf (1977), Seiten 707-711; Zeitschrift Bergbau (1977), Seiten 124 -129; DE-PS 1 129 894, DE-PS 1 758 185, DE-PS 1 784 458, DE-PS 2 436 029, DE-PS 2 623 646 oder DE-PS 3 139 395).
  • Bei diesen Verfahren des Standes der Technik werden in der Regel Zweikomponenten-Polyurethansysteme in, in die zu verfestigenden Formationen vorab eingebrachte, Bohrlöcher eingepreßt, und die Reaktivsysteme dann nach Verschließen der Bohrlöcher zum, vorzugsweise geschäumten, Polyurethan ausreagiert.
  • Die Polyhydroxylkomponente bestand bei diesen Verfahren des Standes der Technik vorzugsweise aus Polyetherpolyolen oder aus Abmischungen von Polyetherpolyolen mit Rizinusöl. Die aus der Polyurethanchemie bekannten, vorzugsweise verzweigten und höherviskosen Polyesterpolyole wurden demgegenüber für das genannte Verfestigungsverfahren nicht oder nicht in nennenswertem Umfang eingesetzt. Dies ist neben der Hydrolyseanfälligkeit dieser Aufbaukomponenten insbesondere auf ihre hohe Viskosität und ihre vergleichsweise schlechte Verträglichkeit mit Polyetherpolyolen (bei der Herstellung von Polyolgemischen) zurückzuführen.
  • Wie jetzt überraschend gefunden wurde, stellen die nachstehend näher beschriebenen, vergleichsweise niedermolekularen, unverzweigten Polyesterdiole aus (i) Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure und/oder Phthalsäureanhydrid und (ii) niedermolekularen, gegebenenfalls Ethergruppen aufweisenden Alkandiolen interessante Ausgangskomponenten für die Verfestigung von geologischen Formationen im Steinkohlebergbau dar, die nicht mit den genannten Nachteilen der klassischen Polyesterpolyole des Standes der Technik behaftet sind. Die erfindungswesentlichen Polyesterdiole weisen eine vergleichsweise niedrige Viskosität auf, sie sind mit den üblicherweise mitverwendeten sonstigen Polyhydroxylverbindungen ebenso wie mit den üblichen Poly- isocyanaten und den üblichen Hilfs- und Zusatzmitteln gut verträglich und sie führen zu Polyurethanen, insbesondere zu Polyurethanschaumstoffen, die sich hervorragend für die Verfestigung von geologischen Formationen im Steinkohlebergbau unter Tage eignen.
  • Als vorteilhaft für die Verfestigung erweist sich die Tatsache, daß die erfindungsgemäßen Systeme im Vergleich zu reinen Polyetherpolyolsystemen nach Beendigung des Aufschäumvorgangs binnen kurzer Zeit aushärten. So kann einerseits durch die lange Fließfähigkeit der reagierenden Mischung eine gute Penetration der geologischen Formation erreicht werden, andererseits aber tritt die Verfestigungswirkung relativ frühzeitg ein, so daß Gewinnungs- oder Vortriebsarbeiten ohne großen Zeitverzug wieder aufgenommen werden können.
  • Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Verfestigen von geologischen Formationen im Steinkohlebergbau unter Tage durch Einbringen von zu Polyurethanen ausreagierenden Reaktionsgemischen, bestehend aus a) einer Polyisocyanatkomponente, b) einer Polyolkomponente und gegebenenfalls c) sonstigen Hilfs- und Zusatzmitteln in, in die zu verfestigende Formation eingebrachte, Bohrlöcher und Ausreagierenlassen der in die Bohrlöcher eingebrachten Reaktionsgemische nach Verschließen der Bohrlöcher, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyolkomponente b) zu 25 bis 100 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponente b) , aus Estergruppen aufweisenden Umsetzungsprodukten des Hydroxylzahlbereichs von 150 bis 710, des Säurezahlbereichs von 0 bis 20 und des Viskositätsbereichs bei 250C von 100 bis 6000 mPa . s von Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure und/oder Phthalsäureanhydrid mit gegenbenenfalls Ethergruppen aufweisenden Alkandiolen oder Alkandiolgemischen des Hydroxylzahlbereichs von 400 bis 1810 und zu 0 bis 75 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponente b) an anderen organischen Polyhydroxylverbindungen besteht.
  • Bei der beim erfindungsgemäßen Verfahren einzusetzenden Polyisocyanatkomponente a) handelt es sich vorzugsweise um Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanate, wie sie durch Anilin/Formaldehyd-Kondensation und anschließende Phosgenierung hergestellt werden ("rohes MDI") oder um Carbodiimid-, Biuret-, Urethan- und/oder Allophanatgruppen aufweisende, bei Raumtemperatur flüssige Derivate dieser Polyisocyanate. Die bei Raumtemperatur flüssigen, durch Phosgenierung von Anilin/Formaldehyd-Kondensaten erhaltenen Polyisocyanatgemische ("rohes MDI"), sowie deren flüssige NCO-Gruppen aufweisende Umsetzungsprodukte mit unterschüssigen Mengen (NCO/OH-Molverhältnis = 1 : 0,005 bis 1 : 0,3) mehrwertiger Alkohole des Molekulargewichtsbereichs 62 bis 3000, insbesondere Ethergruppen aufweisender Polyole des Molekulargewichtsbereichs 134 bis 3000 sind besonders bevorzugt. Bei Raumtemperatur flüssige Gemische aus 2,4'- und 4,4'-Diisocyanatodiphenylmethan sind ebenfalls als Polyisocyanatkomponente a) geeignet.
  • Grundsätzlich kommen erfindungsgemäss aber auch andere organische Polyisocyanate, wie sie z.B. aus der DE-OS 28 32 253, S. 10 und 11, bekannt sind, infrage.
  • Die Polyolkomponente b) besteht zu 25 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 75 Gew.-% aus erfindungswesentlichen Polyesterdiolen und zu 0 bis 75 Gew.-%, vorzugsweise 25 bis 50 Gew.-% an anderen organischen Polyhydroxylverbindungen mit alkoholisch gebundenen Hydroxylgruppen.
  • Bei den erfindungswesentlichen Polyesterdiolen handelt es sich um endständige Hydroxylgruppen aufweisende Umsetzungsprodukte des Hydroxylzahlbereichs 150 bis 710, vorzugsweise 180 bis 600, des Säurezahlbereichs von 0 bis 20, vorzugsweise 0 bis 10 und des Viskositätsbereichs bei 250C von 100 bis 6000, vorzugsweise 300 bis o000 mPa . s von Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure und/oder Phthalsäureanhydrid, vorzugsweise Phthalsäure und/oder Phthalsäureanhydrid mit gegebenenfalls Ethergruppen aufweisenden Alkandiolen oder Alkandiolgemischen des Hydroxylzahlbereichs 400 bis 1810, vorzugsweise 600 bis 1810. Bei den erfindungswesentlichen Polyesterdiolen handelt es sich ebenso wie bei den zu ihrer Herstellung eingesetzten Alkandiolen oftmals um technische Gemische, in welchem Falle die gemachten Zahlenangaben Mittelwerte darstellen.
  • Bei der Herstellung der erfindungswesentlichen Polyesterdiole aus den genannten Ausgangsmaterialien werden die Alkandiole oftmals im Überschuß, d.h. beispielsweise in einem Molverhältnis von Hydroxylgruppen zu Säureanhydridgruppen von bis zu 6 : 1 oder einem Molverhältnis von Hydroxylgruppen zu Carboxylgruppen von bis zu 3 : 1 entsprechenden Mengen eingesetzt, so daß Gemische aus Polyesterdiol und überschüssigem Alkandiol entstehen. Der Begriff "Polyesterdiol" soll im Rahmen des Erfindung auch derartige, bei der Veresterungsreaktion direkt anfallende Gemische umfassen.
  • Als Säurekomponente werden bei der Herstellung der erfindungswesentlichen Polyesterdiole Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure und/oder Phthalsäureanhydrid eingesetzt. Vorzugsweise handelt es sich bei den erfindungswesentlichen Polyesterdiolen um solche auf Basis von Phthalsäure bzw. Phthalsäureanhydrid.
  • Geeignete Reaktionspartner für die genannten Säuren sind beispielsweise Ethylenglykol, Di-, Tri- oder Tetraethylenglykol, Propylenglykol, Di-, Tri- oder Tetrapropylenglykol, die verschiedenen isomeren Butandiole, insbesondere 1,4-Dihydroxybutan, die verschiedenen isomeren Hexandiole, insbesondere 1,6-Dihydroxyhexan oder beliebige Gemische derartiger Diole.
  • Vorzugsweise werden technische Ethylen- und/oder Polyethylenglykole der genannten Art eingesetzt, die oftmals Homologengemische darstellen. Die Mitverwendung von geringen Mengen an höher als difunktionellen Alkoholen wie z.B. Glycerin oder Trimethylolpropan bei der Herstellung der Polyesterdiole, beispielsweise in Mengen von bis zu 5 Hydroxyläquivalentprozent, bezogen auf alle im Polyolgemisch vorliegenden Hydroxylgruppen, ist nicht völlig ausgeschlossen, jedoch keineswegs bevorzugt. Im Falle der Mitverwendung derartiger höherfunktioneller Polyole steht der Begriff "Polyesterdiol" stellvertretend für die resultierenden Polyesterpolyole, die dann natürlich eine geringfügig über 2 liegende mittlere Hydroxylfunktionalität aufweisen.
  • Oftmals werden diese erfindungswesentlichen Polyesterdiole bl) in Abmischungen mit anderen organischen Polyhydroxylverbindungen eingesetzt. Hierbei handelt es sich insbesondere um b2) Rizinusöl, welches in Mengen von 5 bis 50, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen der Komponente bl) zum Einsatz gelangen kann und/ oder b3) um Polypropylenglykole des OH-Zahlbereichs 35 bis 1000, vorzugsweise 100 bis 400, wie sie beispiels- weise durch Propoxylierung von 1,2-Dihydroxypropan erhalten werden können. Diese Polypropylenglykole werden oftmals in Mengen von bis zu 100 Gew.-Teilen, vorzugsweise in einer Menge von 40 bis 80 Gew.-Teilen, pro 100 Gew.-Teilen der Komponente bl) mitverwendet.
  • Besonders bevorzugt sind solche Polyolgemische, die sowohl die Komponente bl) als auch die Komponente b2) als auch die Komponente b3) innerhalb der genannten Bereiche enthalten.
  • Bei den gegebenenfalls mitzuverwendenden Hilfs- und Zusatzmitteln c) handelt es sich beispielsweise um cl) Wasser, welches in einer Menge bis zu 5 Gew.-Teilen, vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 4 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen der Komponente bl) mitverwendet wird und als chemisches Treibmittel" wirkt oder um c2) Katalysatoren für die Isocyanat-Additionsreaktion wie insbesondere zinnorganische Verbindungen wie Zinn(II)octoat oder Dibutylzinndilaurat oder tert.
  • Amine wir N,N-Dimethylbenzylamin oder Triethylendiamin.
  • Die Katalysatoren werden im allgemeinen in einer Megne von bis zu 2 Gew.-%, vorzugsweise in einer Menge von 0,3 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf Gesamtgemisch, mitverwendet.
  • Neben diesen bevorzugten Hilfs- und Zusatzmitteln können auch sonstige in der Polyurethanchemie an sich bekannte Hilfs- und Zusatzmittel wie z.B. organische Treibmittel, Schaumregulatoren, Schaumstabilisatoren, Flammschutzmittel, wasserbindende Zusätze u. dgl. mitverwendet werden. Die Hilfs- und Zusatzmittel werden vorzugsweise der Polyolkomponente b) einverleibt, bevor diese mit der Komponente a) abgemischt wird.
  • In den beim erfindungegemäßen Verfahren einzusetzenden Reaktionsgemischen liegen die einzelnen Komponenten im übrigen in solchen Mengen vor, die einer Isocyanatkennzahl von 100 bis 150, vorzugsweise 120 bis 140 entsprechen. Unter " I socyanatkennz ahl ist hierbei die Anzahl der im Reaktionsgemisch vorliegenden Isocyanatgruppen pro 100 gegenüber Isocyanatgruppen reaktionsfähigen Gruppen zu verstehen, wobei Wasser als difunktionelle Verbindung in die Berechnung eingeht.
  • Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt nach den bekannten Methoden des Standes der Technik, indem man in die zu verfestigenden Formationen eine Vielzahl von Löchern, z.B. 2 m tief, 45 mm, bohrt und in diese die erfindungsgemäßen Gemische einbringt. In der Regel verschließt man die Bohrlöcher mit einem Bohrlochstopfen, durch den eine Injektionslanze in das Bohrloch hinein und nach Abschluß der Injektion gegebenenfalls wieder herausgezogen wird, wobei sich der Stopfen, wie ein Ventil, automatisch verschließt. Das Injizieren kann mit Drucken bis über 100 bar erfolgen, zu hohe Drucke können indessen zum Ausbrechen von Kohle oder Gestein führen.
  • Prinzipiell ist es auch möglich, bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem Prinzip der US-PS 3 698 196 zu verfahren, wobei die Polyisocyanatkomponente a) einerseits und die Polyolkomponente b) und die gegebenenfalls mitverwendeten Hilfs- und Zu- satzmittel c) andererseits unter Beachtung der obengenannten Isocyanatkennzahl in die Patronen einer Zweikammer-Patrone gefüllt werden, die dann in das vorgefertigte Bohrloch eingebracht und dort zur Vermischung der beiden Komponenten mechanisch zertrümmert wird. Nach der Zertrümmerung der Patrone wird das Bohrloch verschlossen. Diese Verfahrensweise ist jedoch gegenüber der erstgenannten Verfahrensweise weniger bevorzugt.
  • Nach dem Verschließen der Bohrlöcher und Einbringen des flüssigen Harzes dringt das vorzugsweise aufschäumend erhärtende Gemisch unter dem eigenen Schäumdruck in die zu verfestigenden Formationen ein und füllt gleichzeitig auch das Bohrloch vollständig aus. Die resultierenden Polyurethankunststoffe, insbesondere -schaumstoffe bewirken aufgrund ihrer ausgezeichneten Haftung an der Kohle bzw. dem Nebengestein und aufgrund ihrer ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften eine nachhaltige Verfestigung der zu verfestigenden geologischen Formation.
  • Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sollen durch die folgenden Beispiele erläutert werden.
  • In den aufgeführten Beispielen bedeuten Polyesterpolyol I, hergestellt durch Umsetzung von Phthalsäureanhydrid und Ethylenglykol im Molverhältnis 1 : 2,3 mit einer OH-Zahl von 540, einer Säurezahl von 1,5 und einer Viskosität von 3760 mPa . s bei 250C.
  • Polyesterpolyol II, hergestellt durch Umsetzen von Phthalsäureanhydrid und Diethylenglykol im Molverhältnis 1 : 2,67 mit einer OH-Zahl von 460, einer Säure- zahl von 10 und einer Viskosität von 730 mPa . s bei 250C.
  • Polyesterpolyol III, hergestellt durch Umsetzen von Phthalsäureanhydrid und Tetraethylenglykol im Molverhältnis 1 : 2,3 mit einer OH-Zahl von 190, einer Säurezahl von 7 und einer Viskosität von 1770 mPa . s bei 250C.
  • Polyetherpolyol I, hergestellt aus einem Gemisch aus Saccharose und 1,2-Propandiol im Molverhältnis 1 : 5 und Propylenoxid mit einer OH-Zahl von 380 und einer Viskosität von 580 mPa . s bei 25"C.
  • Polyetherpolyol II, hergestellt aus 1,2 Propandiol und Propylenoxid mit einer OH-Zahl von 110 und einer Viskosität von 105 mPa . s bei 250C.
  • Polyetherpolyol III, hergestellt aus 1,2-Propandiol und Propylenoxid mit einer OH-Zahl von 284 und einer Viskosität von 75 mPa . s bei 250C.
  • Rizinusöl: Ein im Handel erhältliches Rizinusöl mit einer OH-Zahl von 172, einem mittleren Molekulargewicht von 930 und einer Viskosität von ca.
  • 1000 mPa . s bei 25"C.
  • rohes MDI: ein durch Phosgenierung eines Formaldehyd-Anilin-Kondensats erhaltenes Isocyanat, das zu ca. 50 % aus Diisocyanatodiphenylmethan besteht, mit einem NCO-Gehalt von 31 Gew.-% und einer Viskosität von 140 mPa . s bei 25"C.
  • Folgende Rezepturen wurden zubereitet. Die angegebenen Zahlen bezeichnen Gewichtsteile: 1 2 3 4 5 Polyesterpolyol I 100 II 100 100 11 III 100 Polyetherpolyol 1 100 II II 60 50 III 80 80 40 Rizinusöl 15 10 15 10 20 Wasser 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 Beispiel 1 In einem Hobelstreb mit 1,30 geschnittener Mächtigkeit von 240 m Länge, ausgestattet mit Schildausbau, traten in einem Bereich von 25 m Länge verstärkt Hangendausbrüche nach vorherigem Abböschen des Kohlenstoßes auf.
  • Im Abstand von 6 m wurden fünf 4,5 m lange Löcher in ca. 90 cm Höhe in den Kohlenstoß gebohrt, ebenso vier 4,5 m lange Löcher mit 20 gon Ansteigen in das Hangende. Diese Bohrlöcher wurden über Zweikomponentenpumpen, statische Mischeinheiten und Bohrlochpacker mit einem System, bestehend aus 1 Vol.-Teil Polyol nach Rezeptur 1 und 1 Vol.-Teil Roh-MDI verpreßt. Die Bohrlöcher in der Kohle nahmen im Durchschnitt 78 kg Harz, die im anschließend beschickten Hangenden nahmen im Mittel 42 kg Harz auf. Hangendausbrüche traten in diesem Bereich nicht mehr auf.
  • Beispiel 2 In einem Streb mit einer Flözmächtigkeit von 0,8 m wurde der Abbaufortschritt von 6 m/d durch die Vor- kohlarbeiten im Maschinenstall begrenzt, die durch das mit Abbaudruck stark belastete Hangende sehr erschwert waren.
  • In der Strecke wurden 50 bis 70 m vor Strebdurchgang 3 m tiefe Bohrlöcher, jeweils im Abstand von 3 m, 50 cm über dem Flöz mit 15 gon Ansteigen erstellt. Je Bohrloch wurden 56 bis 92 kg Polyurethan, bestehend aus 1 Vol.-Teil Polyol nach Rezeptur 2 und 1 Vol.-Teil Roh-MDI verpreßt. Durch die so erzielte Verfestigung des Hangenden konnte der tägliche Abbaufortschritt auf durchschnittliche 8 m/d gesteigert werden.
  • Beispiel 3 Ein Streb mit 1,90 geschnittener Mächtigkeit von 210 m Länge, ausgestattet mit Vierstempelschilden und Walzenschrämlader, war von mehreren Störungszonen durchzogen, die immer wieder zu Hangendenausbrüchen von bis zu 15 m Länge und 8 m Höhe führten. Während drei aufeinanderfolgender Nachtschichten wurden jeweils im Bereich A (Schild 70 bis 105) im Abstand von 5 m zehn 4 m lange Löcher in ca. 1,40 m Höhe in den Kohlenstoß gebohrt, ebenso neun 4 m lange Löcher mit ca. 20 gon Ansteigen in das Hangende. Diese Bohrlöcher wurden über eine Zweikomponentenpumpe, statische Mischeinheit und Bohrlochpacker mit einem System, bestehend aus 1 Vol.-Teil Polyolmischung nach Rezeptur 3 und 1 Vol.-Teil Roh-MDI verpreßt. Die Bohrlöcher in der Kohle nahmen im Durchschnitt 86 kg Harz, die im anschließend beschickten Hangenden nahmen im Mittel 48 kg Harz auf.
  • Nach demselben Verfahren wurde der Bereich B (Schild 106 bis 140) verfestigt, wobei aber das Harz statt der Polyolmischung nach Rezeptur 3 eine nach Rezeptur 5 verwendet wurde. Die Harzaufnahme im Hangenden lag bei 89 kg, in der Kohle bei 47 kg.
  • In den folgenden drei Nachtschichten wurde der Bereich A wie vorhin Bereich B verfestigt, während Bereich B mit einer Harzmischung, enthaltend 1 Vol.-Teil nach Rezeptur 4 und 1 Vol.-Teil Roh-MDI, injiziert wurde.
  • Das Hangende nahm dabei durchschnittlich 83 kg (Bereich A) bzw. 87 kg Harz pro Bohrloch auf, während in die Kohle pro Bohrloch im Mittel 46 kg (Bereich A und B) injiziert wurden.
  • Während der ersten drei Tage traten im Bereich A keine Hangendausbrüche und Kohleabböschungen mehr auf, ebenso im Bereich B während der folgenden drei Tage. Im Bereich B traten während der ersten drei Tage die Hangendausbrüche vermindert auf, wobei ihre Höhe bis zu 1,50 m reichte. Ebenso traten im Bereich A während des 5. und 6. Tages Ausbrüche auf.

Claims (4)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Verfestigen von geologischen Formationen im Steinkohlebergbau unter Tage durch Einbringen von zu Polyurethanen ausreagierenden Reaktionsgemischen bestehend aus a) einer Polyisocyanatkomponente, b) einer Polyolkomponente und gegebenenfalls c) sonstigen Hilfs- und Zusatzmitteln in, in die zu verfestigende Formation eingebrachte, Bohrlöcher und Ausreagierenlassen der in die Bohrlöcher eingebrachten Reaktionsgemische bei verschlossenen Bohrlöchern, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyolkomponente b) zu 25 bis 100 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponente b), aus Estergruppen aufweisenden Umsetzungsprodukten des Hydroxylzahlbereichs von 150 bis 710, des Säurezahlbereichs von 0 bis 20 und des Viskositätsbereichs bei 25"C von 100 bis 6000 mPa . s von Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure und/oder Phthalsäureanhydrid mit gegebenenfalls Ethergruppen aufweisenden Alkandiolen oder Alkandiolgemischen des Hydroxylzahlbereichs von 400 bis 1810 und zu 0 bis 75 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponente b) an anderen organischen Polyhydroxylverbindungen besteht.
  2. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente a) aus einem Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanat, wie es durch Aniin/Formaldehyd-Kondensation und anschließende Phosgenierung hergestellt worden ist und/oder mindestens einem Carbodiimid-, Biuret-, Urethan- oder Allophanatgruppen aufweisenden, bei Raumtemperatur flüssigen Derivat dieser Polyisocyanate besteht.
  3. 3. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyolkomponente b) aus einem Gemisch aus bl) 100 Gew.-Teilen eines Polyesterpolyols einer mittleren Hydroxylzahl von 180 bis 600 auf Basis von (i) Phthalsäure und/oder Phthalsäureanhydrid und von (ii) technischen Ethylen- und/oder Polyethylenglykolen einer (mittleren) Hydroxylzahl von 600 bis 1810, b2) 5 bis 50 Gew.-Teilen Rizinusöl und b3) 0 bis 100 Gew.-Teilen eines Polypropylenglykols einer mittleren Hydroxylzahl von 35 bis 1000 besteht.
  4. 4. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfs- und Zusatzmittel c) Wasser und/oder Katalysatoren für die Isocyanat-Polyadditionsreaktion mitverwendet werden.
DE19843433928 1984-09-15 1984-09-15 Verfahren zur Verfestigung von geologischen Formationen Expired - Fee Related DE3433928C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19843433928 DE3433928C2 (de) 1984-09-15 1984-09-15 Verfahren zur Verfestigung von geologischen Formationen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19843433928 DE3433928C2 (de) 1984-09-15 1984-09-15 Verfahren zur Verfestigung von geologischen Formationen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3433928A1 true DE3433928A1 (de) 1986-03-27
DE3433928C2 DE3433928C2 (de) 1994-01-20

Family

ID=6245487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19843433928 Expired - Fee Related DE3433928C2 (de) 1984-09-15 1984-09-15 Verfahren zur Verfestigung von geologischen Formationen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3433928C2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5451615A (en) * 1994-10-20 1995-09-19 The Dow Chemical Company Process for preparing polyurethane foam in the presence of a hydrocarbon blowing agent
DE10114651C1 (de) * 2001-03-24 2002-05-08 Carbotech Fosroc Gmbh Verfahren zum Verfestigen von geologischen Formationen

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10218718C1 (de) * 2002-04-26 2003-03-27 Carbotech Fosroc Gmbh Verfahren zum Verfestigen von geologischen Formationen

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3698196A (en) * 1970-03-04 1972-10-17 Bergwerksverband Gmbh Method for reinforcing loose rock and coal
DE1758185C (de) * 1972-11-30 Bergwerksverband GmbH, 4300 Essen Kray Verfahren zum Verfestigen von zu m Aus laufen neigender Kohle und lockeren Ge birgsformationen
DE2623346C2 (de) * 1976-05-25 1978-07-13 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zum Verfestigen von geologischen Formationen und Zweikammer-Patrone
DE2832253A1 (de) * 1978-07-22 1980-01-31 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von formschaumstoffen
DE3139395C2 (de) * 1981-10-03 1984-09-13 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zum Verfestigen von geologischen Gesteins-, Erd- und Kohleformationen

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1758185C (de) * 1972-11-30 Bergwerksverband GmbH, 4300 Essen Kray Verfahren zum Verfestigen von zu m Aus laufen neigender Kohle und lockeren Ge birgsformationen
DE1784458C (de) * 1968-08-10 1973-04-19 Berg werks verb and GmbH, 4300 Essen Verfahren und Vorrichtung zum Be festigen von Gebirgsankern
US3698196A (en) * 1970-03-04 1972-10-17 Bergwerksverband Gmbh Method for reinforcing loose rock and coal
DE2623346C2 (de) * 1976-05-25 1978-07-13 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zum Verfestigen von geologischen Formationen und Zweikammer-Patrone
DE2832253A1 (de) * 1978-07-22 1980-01-31 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von formschaumstoffen
DE3139395C2 (de) * 1981-10-03 1984-09-13 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zum Verfestigen von geologischen Gesteins-, Erd- und Kohleformationen

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z: Bergbau, 1977, S. 125-129 *
DE-Z: Glückauf, 1968, S. 666-670 *
DE-Z: Glückauf, 1977, S. 707-711 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5451615A (en) * 1994-10-20 1995-09-19 The Dow Chemical Company Process for preparing polyurethane foam in the presence of a hydrocarbon blowing agent
DE10114651C1 (de) * 2001-03-24 2002-05-08 Carbotech Fosroc Gmbh Verfahren zum Verfestigen von geologischen Formationen

Also Published As

Publication number Publication date
DE3433928C2 (de) 1994-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3139395C2 (de) Verfahren zum Verfestigen von geologischen Gesteins-, Erd- und Kohleformationen
EP0246234B1 (de) Verfahren zur verfestigung von geologischen formationen
DE2908746C2 (de) Verfahren zum Verfestigen und Abdichten von geologischen und geschütteten Gesteins- und Erdformationen
DE3532387A1 (de) Verfahren zur verfestigung geologischer formationen
EP0329187B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Organomineralprodukten
DE2623346C2 (de) Verfahren zum Verfestigen von geologischen Formationen und Zweikammer-Patrone
EP0167003B1 (de) Verfahren zum Verfestigen und Abdichten von Kohle und/oder Gebirgs-, Erd- oder Ziegelformationen im Bergbau, Tunnelbau und in der Bauindustrie
DE3610935A1 (de) Verfahren zur verfestigung und abdichtung von lockergestein
DE3815947C1 (de)
EP0668898B1 (de) Verfahren zum abdichten von wasserzuflüssen aus geologischen gesteinsformationen
DE3727880C1 (de) Verfahren zur Verfestigung von geologischen Formationen
DE3433928C2 (de) Verfahren zur Verfestigung von geologischen Formationen
DE3332256C2 (de) Verfahren zum Verfestigen von oberflächennahen Bodenschichten, insbesondere des Untergrundes von Baugruben
EP0656917B1 (de) Verfahren zur anwendung eines kunstharzsystems
EP0085826B1 (de) Verfahren zur Befestigung von Ankerstangen in Bohrlöchern
EP0052301B1 (de) Verfahren zum Abdichten von Bauwerken
DE3339235A1 (de) Verfahren zur herstellung von polyurethanen
DE3200574C1 (de) Verfahren zum Verkleben von Ankerstangen in Bohrloechern und Klebstoffpatrone zur Ausfuehrung des Verfahrens
DE10018395B4 (de) Polyurethanschäume mit geringer Exothermie
EP0016262B1 (de) Verfahren zum Verfestigen und Abdichten von geologischen und geschütteten Gesteins- und Erdformationen
AT361426B (de) Verfahren zum verfestigen und abdichten von geologischen und geschuetteten gesteins- und erdformationen
DE10315610A1 (de) Verfahren zum Verfestigen von geologischen Formationen
DE3726880C1 (de)
DD284033A5 (de) Verfahren zur herstellung von organomineralprodukten

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee