專(zhuān)利名稱(chēng)：緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于煤礦巷道頂板錨索錨固中的錨固劑，具體的說(shuō)是適用于拉カ分散型錨索錨固結(jié)構(gòu)的緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑的制備方法。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)許多煤礦的淺部資源已經(jīng)逐漸枯竭，礦井逐漸進(jìn)入深部開(kāi)采，錨索已成為深井巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)中必不可少的一部分。但在支護(hù)實(shí)踐中錨索內(nèi)錨失效現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，近年來(lái)已在國(guó)內(nèi)多個(gè)礦區(qū)造成冒頂事故，嚴(yán)重威脅礦エ的生命安全。根據(jù)多年來(lái)對(duì)礦區(qū)巷道的觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)錨索的內(nèi)錨カ嚴(yán)重低于其破斷力是內(nèi)錨失效的主要原因。目前支護(hù)中普遍使用的是拉カ集中型錨索，該類(lèi)型錨索在內(nèi)錨固起始端產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)カ集中，造成錨固體深度方向的漸進(jìn)破壞，最終導(dǎo)致內(nèi)錨失效，給煤礦巷道支護(hù)與安全造成嚴(yán)重威脅。 為克服拉カ集中型錨索在使用中的缺陷，提高錨索利用率，保證煤礦開(kāi)采的安全性，研究出ー種新型拉カ分散型錨索錨固結(jié)構(gòu)。拉カ分散型錨索采用兩種不同錨固性能的錨固劑，其中ー種是目前市場(chǎng)上使用的快速樹(shù)脂錨固劑，另ー種是需要較長(zhǎng)固化時(shí)間的超慢速樹(shù)脂錨固劑，通過(guò)兩者固化時(shí)間的不同從而實(shí)現(xiàn)分次錨固的效果，以達(dá)到改善錨索內(nèi)錨段受力狀態(tài)的目的，提高錨索的錨固性能，從而提高煤礦巷道支護(hù)的穩(wěn)定性和安全性，并具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。目前緩凝型錨固劑的研制主要集中于砂漿類(lèi)，固化延時(shí)時(shí)間可達(dá)20h，但該類(lèi)錨固劑錨固カ較低，不能滿足礦用錨索高錨固カ的要求。而煤礦現(xiàn)用的樹(shù)脂類(lèi)錨固劑固化時(shí)間最長(zhǎng)僅8min，不能滿足拉力分散型錨索錨固結(jié)構(gòu)的要求，為實(shí)現(xiàn)拉カ分散型錨索的錨固結(jié)構(gòu)，迫切需要研制ー種新型的緩凝樹(shù)脂錨固劑。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有樹(shù)脂錨固劑在實(shí)際應(yīng)用中存在的不足和缺陷，本發(fā)明提供一種緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑，通過(guò)錨固劑固化時(shí)間的不同從而實(shí)現(xiàn)分次錨固的效果，以達(dá)到改善錨索內(nèi)錨段受カ狀態(tài)的目的，提高錨索的錨固性能，從而提高煤礦巷道支護(hù)的穩(wěn)定性和安全性。緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑由樹(shù)脂膠泥和固化劑兩部分組成，其中樹(shù)脂膠泥的重量為601. 32Kg 923. 20Kg,固化劑的重量為7. 7Kg 38Kg ;具體制備操作步驟如下
(1)樹(shù)脂膠泥的制備
不飽和聚酯樹(shù)脂120Kg
阻聚劑O. 36Kg I. 2Kg
促進(jìn)劑O. 30Kg 2Kg
無(wú)機(jī)填料480Kg 800Kg
所述阻聚劑是由對(duì)苯ニ酚和ー縮ニこニ醇按重量比I :4混合而成；促進(jìn)劑是環(huán)烷酸鈷；無(wú)機(jī)填料是由粗石粉、細(xì)石粉和白炭黑按重量比100 :100 1混合而成；將所述重量的阻聚劑和促進(jìn)劑加入到不飽和聚酯樹(shù)脂中，攪拌均勻，再加入無(wú)機(jī)填料混合均勻，即得到樹(shù)脂膠泥；
(2)固化劑的制備引發(fā)劑4.50 14Kg
溶劑I. 20 6Kg
無(wú)機(jī)填料2 18Kg
所述引發(fā)劑是過(guò)氧化甲こ酮；溶劑是鄰苯ニ甲酸ニ甲酯；無(wú)機(jī)填料是由滑石粉和白炭黑按重量比200 1混合而成；將所述重量的引發(fā)劑和無(wú)機(jī)填料加入到溶劑中，攪拌均勻，得到固化劑；
(3)使用吋，將所述重量的樹(shù)脂膠泥和所述重量的固化劑混合均勻即得到緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑。本發(fā)明的緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑具有以下優(yōu)點(diǎn) (1)凝膠時(shí)間t較長(zhǎng)，4h^ t ^ 24h，符合緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑的要求；
(2)錨固カ較大，全錨>40MPa ;緩凝型錨固劑滿足工程施工時(shí)間長(zhǎng)、強(qiáng)度要求高等特殊要求。通過(guò)緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑的研究進(jìn)而提出新型拉カ分散型錨固結(jié)構(gòu)，能夠顯著提高巷道錨梁網(wǎng)支護(hù)的穩(wěn)定性和安全性，降低巷道支護(hù)材料成本。這對(duì)豐富我國(guó)巷道支護(hù)技術(shù)、提高我國(guó)的采礦科學(xué)技術(shù)水平和安全水平具有重要的意義。
具體實(shí)施例方式 下述實(shí)施例I 實(shí)施例5原料廠家如下
不飽和聚酯樹(shù)脂淮南立日心合成材料有限公司，
對(duì)苯ニ酚天津博迪化工股份有限公司，
ー縮ニこニ醇國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，
環(huán)烷酸鈷國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，
過(guò)氧化甲こ酮國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，
鄰苯ニ甲酸ニ甲酯國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，
白炭黑淮南日立心合成材料有限公司，
粗石粉淮南八公山開(kāi)計(jì)石粉公司，
細(xì)石粉淮南八公山開(kāi)計(jì)石粉公司，
滑石粉合肥開(kāi)捷化學(xué)科技有限公司。下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步地描述。實(shí)施例I :
緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑由樹(shù)脂膠泥和固化劑兩部分組成，具體的制備操作步驟如下
(I)樹(shù)脂膠泥的制備
不飽和聚酯樹(shù)脂120公斤
阻聚劑O. 36公斤
促進(jìn)劑O. 96公斤
無(wú)機(jī)填料480公斤
所述阻聚劑是由對(duì)苯ニ酚和ー縮ニこニ醇按重量比I :4混合而成；促進(jìn)劑是環(huán)烷酸鈷；無(wú)機(jī)填料是由粗石粉、細(xì)石粉和白炭黑按重量比100 :100 1混合而成；將上述重量的阻聚劑和促進(jìn)劑加入到不飽和聚酯樹(shù)脂中，攪拌均勻，再加入無(wú)機(jī)填料混合均勻，即得到樹(shù)脂膠泥；(2)固化劑的制備 引發(fā)劑 4. 50公斤 溶劑I. 50公斤 無(wú)機(jī)填料 18公斤
所述引發(fā)劑是過(guò)氧化甲こ酮；溶劑是鄰苯ニ甲酸ニ甲酯；無(wú)機(jī)填料是由滑石粉和白炭黑按重量比200 1混合而成；將上述引發(fā)劑和無(wú)機(jī)填料加入到溶劑中，攪拌均勻，得到固化劑；
(3)使用時(shí)，將上述配制好的樹(shù)脂膠泥與固化劑混合均勻即得到緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固 齊 。該緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑具有以下特點(diǎn)
(1)凝膠時(shí)間較長(zhǎng)，5h，符合緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑的要求；
(2)錨固カ為55MPa。實(shí)施例2:
緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑由樹(shù)脂膠泥和固化劑兩部分組成，具體的制備操作步驟如下
(1)樹(shù)脂膠泥的制備
不飽和聚酯樹(shù)脂120公斤
阻聚劑I公斤
促進(jìn)劑O. 30公斤
無(wú)機(jī)填料480公斤
所述阻聚劑是由對(duì)苯ニ酚和ー縮ニこニ醇按重量比I :4混合而成；促進(jìn)劑是環(huán)烷酸鈷；無(wú)機(jī)填料是由粗石粉、細(xì)石粉和白炭黑按重量比100 :100 1混合而成；將上述重量的阻聚劑和促進(jìn)劑加入到不飽和聚酯樹(shù)脂中，攪拌均勻，再加入無(wú)機(jī)填料混合均勻，即得到樹(shù)脂膠泥；
(2)固化劑的制備 引發(fā)劑5公斤 溶劑 2公斤 無(wú)機(jī)填料 7公斤
所述引發(fā)劑是過(guò)氧化甲こ酮；溶劑是鄰苯ニ甲酸ニ甲酯；無(wú)機(jī)填料是由滑石粉和白炭黑按重量比200 1混合而成；將上述引發(fā)劑和無(wú)機(jī)填料加入到溶劑中，攪拌均勻，得到固化劑；
(3)使用時(shí)，將上述配制好的樹(shù)脂膠泥與固化劑混合均勻即得到緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固齊 。該緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑具有以下特點(diǎn)
(1)凝膠時(shí)間為2.6h；
(2)錨固カ為49MPa。實(shí)施例3:
緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑由樹(shù)脂膠泥和固化劑兩部分組成，具體的制備操作步驟如下
(I)樹(shù)脂膠泥的制備
不飽和聚酯樹(shù)脂120公斤阻聚劑I. 20公斤
促進(jìn)劑O. 36公斤
無(wú)機(jī)填料530公斤
所述阻聚劑是由對(duì)苯ニ酚和ー縮ニこニ醇按重量比I :4混合而成；促進(jìn)劑是環(huán)烷酸鈷；無(wú)機(jī)填料是由粗石粉、細(xì)石粉和白炭黑按重量比100 :100 1混合而成；將上述重量的阻聚劑和促進(jìn)劑加入到不飽和聚酯樹(shù)脂中，攪拌均勻，再加入無(wú)機(jī)填料混合均勻，即得到樹(shù)脂膠泥；
(2)固化劑的制備 引發(fā)劑12公斤 溶劑 6公斤 無(wú)機(jī)填料 18公斤 所述引發(fā)劑是過(guò)氧化甲こ酮；溶劑是鄰苯ニ甲酸ニ甲酯；無(wú)機(jī)填料是由滑石粉和白炭黑按重量比200 1混合而成；將上述引發(fā)劑和無(wú)機(jī)填料加入到溶劑中，攪拌均勻，得到固化劑；
(3)使用時(shí)，將上述配制好的樹(shù)脂膠泥與固化劑混合均勻即得到緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固齊 。該緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑具有以下特點(diǎn)
(1)凝膠時(shí)間為8.3h；
(2)錨固カ為39MPa。實(shí)施例4:
緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑由樹(shù)脂膠泥和固化劑兩部分組成，具體的制備操作步驟如下
(1)樹(shù)脂膠泥的制備
不飽和聚酯樹(shù)脂120公斤
阻聚劑I. 20公斤
促進(jìn)劑O. 36公斤
無(wú)機(jī)填料480公斤
所述阻聚劑是由對(duì)苯ニ酚和ー縮ニこニ醇按重量比I :4混合而成；促進(jìn)劑是環(huán)烷酸鈷；無(wú)機(jī)填料是由粗石粉、細(xì)石粉和白炭黑按重量比100 :100 1混合而成；將上述重量的阻聚劑和促進(jìn)劑加入到不飽和聚酯樹(shù)脂中，攪拌均勻，再加入無(wú)機(jī)填料混合均勻，即得到樹(shù)脂膠泥；
(2)固化劑的制備 引發(fā)劑 4. 8公斤 溶劑I. 2公斤 無(wú)機(jī)填料 2公斤
所述引發(fā)劑是過(guò)氧化甲こ酮；溶劑是鄰苯ニ甲酸ニ甲酯；無(wú)機(jī)填料是由滑石粉和白炭黑按重量比200 1混合而成；將上述引發(fā)劑和無(wú)機(jī)填料加入到溶劑中，攪拌均勻，得到固化劑；
(3)使用時(shí)，將上述配制好的樹(shù)脂膠泥與固化劑混合均勻即得到緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固齊 。
該緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑具有以下特點(diǎn)
(1)凝膠時(shí)間為3.5h；
(2)錨固カ為38.IMPa0實(shí)施例5:
緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑由樹(shù)脂膠泥和固化劑兩部分組成，具體的制備操作步驟如下
(1)樹(shù)脂膠泥的制備
不飽和聚酯樹(shù)脂120公斤
阻聚劑O. 36公斤 促進(jìn)劑2公斤
無(wú)機(jī)填料800公斤
所述阻聚劑是由對(duì)苯ニ酚和ー縮ニこニ醇按重量比I :4混合而成；促進(jìn)劑是環(huán)烷酸鈷；無(wú)機(jī)填料是由粗石粉、細(xì)石粉和白炭黑按重量比100 :100 1混合而成；將上述重量的阻聚劑和促進(jìn)劑加入到不飽和聚酯樹(shù)脂中，攪拌均勻，再加入無(wú)機(jī)填料混合均勻，即得到樹(shù)脂膠泥；
(2)固化劑的制備 引發(fā)劑 14公斤 溶劑4公斤 無(wú)機(jī)填料 8公斤
所述引發(fā)劑是過(guò)氧化甲こ酮；溶劑是鄰苯ニ甲酸ニ甲酯；無(wú)機(jī)填料是由滑石粉和白炭黑按重量比200 1混合而成；將上述引發(fā)劑和無(wú)機(jī)填料加入到溶劑中，攪拌均勻，得到固化劑；
(3)使用時(shí)，將上述配制好的樹(shù)脂膠泥與固化劑混合均勻即得到緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固齊 。該緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑具有以下特點(diǎn)
(1)凝膠時(shí)間為2h;
(2)錨固カ為52MPa。
權(quán)利要求
1.緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑的制備方法，其特征在干由樹(shù)脂膠泥和固化劑兩部分組成，其中樹(shù)脂膠泥的重量為601. 32Kg 923. 20Kg,固化劑的重量為7. 7Kg 38Kg ； (1)樹(shù)脂膠泥的制備 不飽和聚酯樹(shù)脂120Kg 阻聚劑O. 36Kg I. 2Kg 促進(jìn)劑O. 30Kg 2Kg 無(wú)機(jī)填料480Kg 800Kg 所述阻聚劑是由對(duì)苯ニ酚和ー縮ニこニ醇按重量比I :4混合而成；促進(jìn)劑是環(huán)烷酸鈷；無(wú)機(jī)填料是由粗石粉、細(xì)石粉和白炭黑按重量比100 :100 1混合而成；將所述重量的阻聚劑和促進(jìn)劑加入到不飽和聚酯樹(shù)脂中，攪拌均勻，再加入無(wú)機(jī)填料混合均勻，即得到樹(shù)脂膠泥； (2)固化劑的制備 引發(fā)劑4.50 14Kg 溶劑I. 20 6Kg 無(wú)機(jī)填料2 18Kg 所述的引發(fā)劑是過(guò)氧化甲こ酮；溶劑是鄰苯ニ甲酸ニ甲酯；無(wú)機(jī)填料是由滑石粉和白炭黑按重量比200 1混合而成；將所述重量的引發(fā)劑和無(wú)機(jī)填料加入到溶劑中，攪拌均勻，得到固化劑； (3)使用吋，將所述重量的樹(shù)脂膠泥和所述重量的固化劑混合均勻，即得到緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑的制備方法。起粘結(jié)錨固作用的材料稱(chēng)錨固劑，樹(shù)脂錨固劑由樹(shù)脂膠泥與固化劑兩部分分隔包裝成卷形。本發(fā)明主要包括樹(shù)脂膠泥和和固化劑兩個(gè)部分，使用時(shí)將兩部分按一定比例均勻混合；混合后能使桿體與被錨固體煤巖粘結(jié)在一起。其中樹(shù)脂膠泥部分主要由不飽和聚酯樹(shù)脂、阻聚劑、促進(jìn)劑和無(wú)機(jī)填料組成；固化劑部分主要由引發(fā)劑、溶劑和無(wú)機(jī)填料混合而成。本發(fā)明的緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑具有以下特點(diǎn)(1)凝膠時(shí)間t較長(zhǎng)，4h≤t≤24h，符合緩凝型樹(shù)脂錨桿錨固劑的要求；(2)錨固力較大，全錨≥40MPa。
文檔編號(hào)C04B26/18GK102690081SQ20121018971
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者何炳銀, 劉學(xué)蘇, 周孟穎, 李賓, 楊永剛, 梁國(guó)治 申請(qǐng)人:安徽省煤炭科學(xué)研究院