專利名稱：一種用于煤巖加固的材料及其制備工藝以及該材料的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于加固破碎的煤巖頂板以及加固巷道頂板的煤巖加固材料及
其制備工藝以及該材料的用途，尤其涉及一種以改性酚醛樹(shù)脂為基礎(chǔ)原料生產(chǎn)及其現(xiàn)場(chǎng)澆 注固化應(yīng)用于煤巖加固的材料及其制備工藝，以及該材料在煤巖加固中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
為了保證礦井安全生產(chǎn)必須對(duì)破碎頂板進(jìn)行超前加固，有效地控制了圍巖垮落， 目前使用的礦用類化學(xué)漿液主要有聚氨酯類漿材、脲醛樹(shù)脂+丙烯酰胺注漿材料、環(huán)氧樹(shù) 脂注漿材料。聚氨酯類漿液遇水膨脹并反應(yīng)，但在微裂隙巖體中容易堵塞通道導(dǎo)致漿液的 擴(kuò)散半徑變小。脲醛樹(shù)脂+丙烯酰胺漿液實(shí)際上是脲醛樹(shù)脂漿液和丙烯酰胺兩種材料的 混合體，該漿液中使用了一種2-N亞甲基丙烯酰胺的材料作為輔料，該種材料的單體具有 很大的毒性，雖然在國(guó)內(nèi)沒(méi)有相關(guān)水體中毒的報(bào)道，但是在相關(guān)文獻(xiàn)中有因灌漿日本人中 毒的報(bào)道，在日本該種注漿材料已經(jīng)被政府禁用。環(huán)氧樹(shù)脂類注漿材料，其粘度較大，在處 理巖體微裂隙方面效果并不明顯。在經(jīng)濟(jì)效益方面，目前聚氨酯化學(xué)類漿材市場(chǎng)價(jià)格在3 萬(wàn) 4萬(wàn)/噸，脲醛樹(shù)脂+丙烯酰胺注漿材料在2. 0 3. 0萬(wàn)/噸，環(huán)氧樹(shù)脂注漿材料在 4 5萬(wàn)/噸左右。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以改性酚醛樹(shù)脂為基礎(chǔ)原料生產(chǎn)的新型煤巖加固材料
及其制備工藝，以及該材料在煤巖加固中的應(yīng)用。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為 —種用于煤巖加固的材料的制備工藝，其特征是包括以下步驟( — )改性酚醛樹(shù)脂的制備 原料按質(zhì)量份數(shù)配比甲階酚醛樹(shù)脂100份、聚乙二醇10 20份、聚丙二醇3 8份、防火聚醚5 10份、甲醇50 80份；
制備改性酚醛樹(shù)脂的生產(chǎn)工藝為 (1)按照上述組分依次在反應(yīng)釜中投料，攪拌使其均勻； (2)在各組分混合均勻的情況下，加堿把ra值調(diào)到8 9，反應(yīng)溫度在60 90度 之間；反應(yīng)1 3小時(shí)，停止加熱； (3)加酸中和ra值調(diào)到6 7，然后真空脫甲醇，調(diào)粘度在25度溫度條件下 1000 3000mpa. s ; (4)降溫至30 50度出料，即得到改性酚醛樹(shù)脂；
( 二 )煤巖加固材料的制備 (1)以改性酚醛樹(shù)脂為基礎(chǔ)原料，配以發(fā)泡劑、乳化劑、助劑攪拌混合均勻形成可 發(fā)性改性酚醛樹(shù)脂，稱為A料；其A料的質(zhì)量份數(shù)改性酚醛樹(shù)脂100份、發(fā)泡劑0 3份、 乳化劑2 5份、助劑2 5份；
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(2)固化催化劑是有機(jī)酸催化體系，稱為B料，為甲基磺酸、酚磺酸、苯磺酸、水溶 液的混合物；B料的質(zhì)量份數(shù)為甲基磺酸100份、酚磺酸10 30份、苯磺酸10 40份、 水1 80份； (3)其發(fā)泡工藝為 可發(fā)性改性酚醛樹(shù)脂A料與有機(jī)酸催化體系B料，按照體積份數(shù)A : B = 2 1 : l，通過(guò)澆注機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆蜃⑷朊簬r反應(yīng)固化。 根據(jù)所述的用于煤巖加固的材料的制備工藝，其特征是將質(zhì)量份數(shù)甲階酚醛樹(shù) 脂100份、聚乙二醇10份、聚丙二醇3份、防火聚醚5份、甲醇50份，在各組分混合均勻的 情況下加氫氧化鈉把ra值調(diào)到8 9條件下，反應(yīng)溫度在70度之間，反應(yīng)90分鐘，停止加 熱；加草酸中和ra值調(diào)到6 7，然后真空脫甲醇調(diào)粘度在25度條件下1000mpa. s得到改 性酚醛樹(shù)脂；按照質(zhì)量份數(shù)改性酚醛樹(shù)脂100份、發(fā)泡劑3份、乳化劑2份、助劑2份攪拌均 勻形成A料；按照質(zhì)量份數(shù)為甲基磺酸100份、酚磺酸30份、苯磺酸20份、水20份攪拌均 勻形成B料；按照體積份數(shù)可發(fā)性改性酚醛樹(shù)脂與有機(jī)酸催化體系按照A:B=l:l的 比例通過(guò)澆注機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆驖沧ⅰ?根據(jù)所述的用于煤巖加固的材料的制備工藝，其特征是將質(zhì)量份數(shù)甲階酚醛樹(shù) 脂100份、聚乙二醇13份、聚丙二醇3份、防火聚醚6份、甲醇60份，在各組分混合均勻的 情況下把ra值調(diào)到8 9條件下，反應(yīng)溫度在65度之間，反應(yīng)150分鐘，停止加熱；加酸中 和ra值調(diào)到6 7，然后真空脫甲醇調(diào)粘度在25度條件下1500mpa. s得到改性酚醛樹(shù)脂； 按照質(zhì)量份數(shù)改性酚醛樹(shù)脂100份、發(fā)泡劑1份發(fā)泡劑為141b、乳化劑2份、助劑2份攪拌 均勻形成A料。按照質(zhì)量份數(shù)為甲基磺酸100份、酚磺酸15份、苯磺酸15份、水50份攪拌 均勻形成B料；按照體積份數(shù)可發(fā)性改性酚醛樹(shù)脂與有機(jī)酸催化體系按照A:B=l:1 的比例通過(guò)澆注機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆虬l(fā)泡。 根據(jù)所述的用于煤巖加固的材料的制備工藝，其特征是將質(zhì)量份數(shù)甲階酚醛樹(shù) 脂100份、聚乙二醇15份、聚丙二醇5份、防火聚醚5份、甲醇70份，在各組分混合均勻的 情況下把ra值調(diào)到8 9條件下，反應(yīng)溫度在60度之間，反應(yīng)150分鐘，停止加熱；加酸中 和ra值調(diào)到6 7，然后真空脫甲醇調(diào)粘度在25度條件下2000mpa. s得到改性酚醛樹(shù)脂； 按照質(zhì)量份數(shù)改性酚醛樹(shù)脂100份、發(fā)泡劑1份發(fā)泡劑為141b、乳化劑2份、助劑2份攪拌 均勻形成A料；按照質(zhì)量份數(shù)為甲基磺酸100份、酚磺酸20份、苯磺酸10份、水40份攪拌 均勻形成B料；按照體積份數(shù)可發(fā)性改性酚醛樹(shù)脂與有機(jī)酸催化體系按照A:B=2:1 的比例通過(guò)澆注機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆虬l(fā)泡。 根據(jù)所述的用于煤巖加固的材料的制備工藝，其特征是將質(zhì)量份數(shù)甲階酚醛樹(shù) 脂100份、聚乙二醇20份、聚丙二醇8份、防火聚醚10份、甲醇80份，在各組分混合均勻的 情況下把ra值調(diào)到8 9條件下，反應(yīng)溫度在70度之間，反應(yīng)180分鐘，停止加熱；加酸中 和ra值調(diào)到6 7，然后真空脫甲醇調(diào)粘度在25度條件下2500mpa. s得到改性酚醛樹(shù)脂； 按照質(zhì)量份數(shù)改性酚醛樹(shù)脂100份、發(fā)泡劑3份發(fā)泡劑為141b、乳化劑2份、助劑5份攪拌 均勻形成A料；按照質(zhì)量份數(shù)為甲基磺酸100份、酚磺酸25份、苯磺酸30份、水80份攪拌 均勻形成B料；按照體積份數(shù)可發(fā)性改性酚醛樹(shù)脂與有機(jī)酸催化體系按照A:B=2:1 的比例通過(guò)澆注機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆虬l(fā)泡。
—種根據(jù)5所述制備工藝制備的煤巖加固材料。
—種根據(jù)所述制備工藝制備的材料在煤巖加固中的應(yīng)用。 本發(fā)明用于加固破碎的煤巖頂板以及加固巷道頂板，以改性酚醛樹(shù)脂為基礎(chǔ)原料 制備而成，具有高度粘合力和機(jī)械強(qiáng)度。它是采用以甲階酚醛樹(shù)脂、增韌劑、防火聚醚以及 甲醇在堿性條件下加熱通過(guò)共聚縮合形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改性酚醛樹(shù)脂。改性酚醛樹(shù)脂通 過(guò)泵與有機(jī)酸催化體系混合灌注到破碎的煤巖中固化與煤巖緊密的結(jié)合。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn) 改性酚醛樹(shù)脂粘度低，能很好地滲入細(xì)小的縫隙，固化后的酚醛材料具有極好的粘合能力， 能與地層形成很強(qiáng)的粘度。其良好的柔韌性能承受隨后的地層運(yùn)動(dòng)，不延燃，提高井下作業(yè) 安全。不影響煤的可采性，這種材料易刨削和切割，粘結(jié)的大塊煤也容易破碎。
本發(fā)明用于煤巖加固材料其材料的強(qiáng)度高達(dá)40MPa以上，并與煤巖形成很強(qiáng)的粘 接強(qiáng)度，加固材料的氧指數(shù)高、煙密度低，達(dá)到難燃B1級(jí)。 本發(fā)明用改性酚醛樹(shù)脂配置的煤巖加固材料具有高度粘合力和很好的機(jī)械性能， 注射入地層后，低粘度混合物保持液體狀態(tài)幾秒鐘，滲透細(xì)小的裂縫，發(fā)生膨脹和粘結(jié)，有 效地加固圍巖松動(dòng)圈，使之成為整體，提高了圍巖的整體承載能力，從而控制巷道頂板的垮 落。同時(shí)聚合物防火性能滿足中華人民共和國(guó)煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MT113-1995《煤礦井下用聚合 物制品阻燃抗靜電性通用實(shí)驗(yàn)方法和判定規(guī)格》，本發(fā)明最終通過(guò)酚醛樹(shù)脂改性滿足了礦 井現(xiàn)場(chǎng)施工。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明 本發(fā)明以甲階酚醛樹(shù)脂、增韌劑、防火聚醚以及甲醇為原料在堿性條件下加熱通
過(guò)共聚縮合形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改性酚醛樹(shù)脂。然后將改性酚醛樹(shù)脂通過(guò)泵與有機(jī)酸催化
體系混合灌注到破碎的煤巖中固化與煤巖緊密的結(jié)合。 本發(fā)明包括以下步驟 —、改性酚醛樹(shù)脂基礎(chǔ)原料的制備 改性酚醛樹(shù)脂基礎(chǔ)原料的制備是采用甲階酚醛樹(shù)脂、增韌劑、防火聚醚和甲醇，在 堿性條件下加熱通過(guò)共聚縮合形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而制成改性酚醛樹(shù)脂。甲階酚醛樹(shù)脂羥甲 基濃度高，水分含量低小于2. 0%，粘度在300 500mPas，防火聚醚的羥值在200 300。 增韌劑主要為聚乙二醇、聚丙二醇。改性酚醛樹(shù)脂是在甲醇溶劑堿性的條件下聚合而成。
制備改性酚醛樹(shù)脂的原料配比(按質(zhì)量份數(shù))為甲階酚醛樹(shù)脂100份、聚乙二醇 10 20份、聚丙二醇3 8份、防火聚醚5 10份、甲醇50 80份。
制備改性酚醛樹(shù)脂的生產(chǎn)工藝為 1、按照上述組分的比例依次在反應(yīng)釜中投料，攪拌3 10分鐘，優(yōu)選5分鐘，使其均勻。 2、在各組分混合均勻的情況下，加堿把ra值調(diào)到8 9，反應(yīng)溫度在60 90度之 間。反應(yīng)l 3小時(shí)，停止加熱。 3、加酸中和ra值調(diào)到6 7，然后真空脫甲醇，調(diào)粘度在25度溫度條件下1000 3000mpa. s。 4、降溫至30 50度出料，即得到改性酚醛樹(shù)脂。
二 、煤巖加固材料的制備
1、以改性酚醛樹(shù)脂為基礎(chǔ)原料配以發(fā)泡劑、乳化劑、助劑攪拌混合均勻形成可發(fā) 性改性酚醛樹(shù)脂，稱為A料。 其A料的質(zhì)量份數(shù)改性酚醛樹(shù)脂100份、發(fā)泡劑0 3份、乳化劑2 5份、助劑 2 5份。發(fā)泡劑一般為141b、二氯甲烷等，乳化劑一般為吐溫-80等，助劑一般為磷系阻 燃劑。 2、固化催化劑是有機(jī)酸催化體系，稱為B料，一般為甲基磺酸、酚磺酸、苯磺酸、水 溶液的混合物。 B料的質(zhì)量份數(shù)為甲基磺酸100份、酚磺酸10 30份、苯磺酸10 40份、水 1 80份。 3、其發(fā)泡工藝為 根據(jù)不同的使用要求，可發(fā)性改性酚醛樹(shù)脂(A料)與有機(jī)酸催化體系(B料)，按 照體積份數(shù)A : B = 2 l : l，通過(guò)澆注機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆蜃⑷朊簬r反應(yīng)固化。
實(shí)施例1 : 將質(zhì)量份數(shù)甲階酚醛樹(shù)脂100份、聚乙二醇10份、聚丙二醇3份、防火聚醚5份、
甲醇50份，在各組分混合均勻的情況下加氫氧化鈉把ra值調(diào)到8 9條件下，反應(yīng)溫度在
70度之間。反應(yīng)90分鐘，停止加熱。加草酸中和ra值調(diào)到6 7，然后真空脫甲醇調(diào)粘度 在25度條件下lOOOmpa. s得到改性酚醛樹(shù)脂。按照質(zhì)量份數(shù)改性酚醛樹(shù)脂100份、發(fā)泡劑 3份(發(fā)泡劑為141b)、乳化劑2份、助劑2份攪拌均勻形成A料。按照質(zhì)量份數(shù)為甲基磺 酸100份、酚磺酸30份、苯磺酸20份、水20份攪拌均勻形成B料。按照體積份數(shù)可發(fā)性改 性酚醛樹(shù)脂與有機(jī)酸催化體系按照A:B=l:1的比例通過(guò)澆注機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆驖沧ⅰ?該實(shí)施例發(fā)泡倍數(shù)適當(dāng)，膨脹體積為原體積的2倍，泡沫反應(yīng)迅速，2分鐘內(nèi)固化結(jié)束。材料 的壓縮強(qiáng)度能到40Mpa。
實(shí)施例2 : 將質(zhì)量份數(shù)甲階酚醛樹(shù)脂100份、聚乙二醇13份、聚丙二醇3份、防火聚醚6份、 甲醇60份，在各組分混合均勻的情況下把ra值調(diào)到8 9條件下，反應(yīng)溫度在65度之間。 反應(yīng)150分鐘，停止加熱。加酸中和ra值調(diào)到6 7，然后真空脫甲醇調(diào)粘度在25度條件 下1500mpa. s得到改性酚醛樹(shù)脂。按照質(zhì)量份數(shù)改性酚醛樹(shù)脂100份、發(fā)泡劑1份發(fā)泡劑 為141b、乳化劑2份、助劑2份攪拌均勻形成A料。按照質(zhì)量份數(shù)為甲基磺酸100份、酚磺 酸15份、苯磺酸15份、水50份攪拌均勻形成B料。按照體積份數(shù)可發(fā)性改性酚醛樹(shù)脂與 有機(jī)酸催化體系按照A : B = l : 1的比例通過(guò)澆注機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆虬l(fā)泡。低發(fā)泡倍數(shù)， 膨脹體積為原體積的2倍，泡沫反應(yīng)迅速，4分鐘內(nèi)固化結(jié)束。
實(shí)施例3 : 將質(zhì)量份數(shù)甲階酚醛樹(shù)脂100份、聚乙二醇15份、聚丙二醇5份、防火聚醚5份、 甲醇70份，在各組分混合均勻的情況下把ra值調(diào)到8 9條件下，反應(yīng)溫度在60度之間。 反應(yīng)150分鐘，停止加熱。加酸中和ra值調(diào)到6 7，然后真空脫甲醇調(diào)粘度在25度條件 下2000mpa. s得到改性酚醛樹(shù)脂。按照質(zhì)量份數(shù)改性酚醛樹(shù)脂100份、發(fā)泡劑1份發(fā)泡劑 為141b、乳化劑2份、助劑2份攪拌均勻形成A料。按照質(zhì)量份數(shù)為甲基磺酸100份、酚磺 酸20份、苯磺酸10份、水40份攪拌均勻形成B料。按照體積份數(shù)可發(fā)性改性酚醛樹(shù)脂與 有機(jī)酸催化體系按照A : B = 2 : 1的比例通過(guò)澆注機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆虬l(fā)泡。低發(fā)泡倍數(shù)，膨脹體積為原體積的3倍，2分鐘內(nèi)固化結(jié)束。
實(shí)施例4: 將質(zhì)量份數(shù)甲階酚醛樹(shù)脂100份、聚乙二醇20份、聚丙二醇8份、防火聚醚10份、 甲醇80份，在各組分混合均勻的情況下把ra值調(diào)到8 9條件下，反應(yīng)溫度在70度之間。 反應(yīng)180分鐘，停止加熱。加酸中和ra值調(diào)到6 7，然后真空脫甲醇調(diào)粘度在25度條件 下2500mpa. s得到改性酚醛樹(shù)脂。按照質(zhì)量份數(shù)改性酚醛樹(shù)脂100份、發(fā)泡劑3份發(fā)泡劑 為141b、乳化劑2份、助劑5份攪拌均勻形成A料。按照質(zhì)量份數(shù)為甲基磺酸100份、酚磺 酸25份、苯磺酸30份、水80份攪拌均勻形成B料。按照體積份數(shù)可發(fā)性改性酚醛樹(shù)脂與 有機(jī)酸催化體系按照A : B = 2 : 1的比例通過(guò)澆注機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆虬l(fā)泡。低發(fā)泡倍數(shù)， 膨脹體積為原體積的3倍，固化反應(yīng)迅速，并在3分鐘內(nèi)硬化。 上面所述的實(shí)施例僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思 和保護(hù)范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對(duì) 本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種用于煤巖加固的材料的制備工藝，其特征是包括以下步驟(一)改性酚醛樹(shù)脂的制備原料按質(zhì)量份數(shù)配比甲階酚醛樹(shù)脂100份、聚乙二醇10～20份、聚丙二醇3～8份、防火聚醚5～10份、甲醇50～80份；制備改性酚醛樹(shù)脂的生產(chǎn)工藝為(1)按照上述組分依次在反應(yīng)釜中投料，攪拌使其均勻；(2)在各組分混合均勻的情況下，加堿把PH值調(diào)到8～9，反應(yīng)溫度在60～90度之間；反應(yīng)1～3小時(shí)，停止加熱；(3)加酸中和PH值調(diào)到6～7，然后真空脫甲醇，調(diào)粘度在25度溫度條件下1000～3000mpa.s；(4)降溫至30～50度出料，即得到改性酚醛樹(shù)脂；(二)煤巖加固材料的制備(1)以改性酚醛樹(shù)脂為基礎(chǔ)原料，配以發(fā)泡劑、乳化劑、助劑攪拌混合均勻形成可發(fā)性改性酚醛樹(shù)脂，稱為A料；其A料的質(zhì)量份數(shù)改性酚醛樹(shù)脂100份、發(fā)泡劑0～3份、乳化劑2～5份、助劑2～5份；(2)固化催化劑是有機(jī)酸催化體系，稱為B料，為甲基磺酸、酚磺酸、苯磺酸、水溶液的混合物；B料的質(zhì)量份數(shù)為甲基磺酸100份、酚磺酸10～30份、苯磺酸10～40份、水1～80份；(3)其發(fā)泡工藝為可發(fā)性改性酚醛樹(shù)脂A料與有機(jī)酸催化體系B料，按照體積份數(shù)A∶B＝2～1∶1，通過(guò)澆注機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆蜃⑷朊簬r反應(yīng)固化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煤巖加固的材料的制備工藝，其特征是將質(zhì)量份數(shù)甲 階酚醛樹(shù)脂100份、聚乙二醇10份、聚丙二醇3份、防火聚醚5份、甲醇50份，在各組分混 合均勻的情況下加氫氧化鈉把ra值調(diào)到8 9條件下，反應(yīng)溫度在70度之間，反應(yīng)90分 鐘，停止加熱；加草酸中和ra值調(diào)到6 7，然后真空脫甲醇調(diào)粘度在25度條件下lOOOmpa. s得到改性酚醛樹(shù)脂；按照質(zhì)量份數(shù)改性酚醛樹(shù)脂100份、發(fā)泡劑3份、乳化劑2份、助劑2 份攪拌均勻形成A料；按照質(zhì)量份數(shù)為甲基磺酸100份、酚磺酸30份、苯磺酸20份、水20 份攪拌均勻形成B料；按照體積份數(shù)可發(fā)性改性酚醛樹(shù)脂與有機(jī)酸催化體系按照A : B = 1:1的比例通過(guò)澆注機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆驖沧ⅰ?br> 3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煤巖加固的材料的制備工藝，其特征是將質(zhì)量份數(shù)甲 階酚醛樹(shù)脂100份、聚乙二醇13份、聚丙二醇3份、防火聚醚6份、甲醇60份，在各組分混 合均勻的情況下把ra值調(diào)到8 9條件下，反應(yīng)溫度在65度之間，反應(yīng)150分鐘，停止加 熱；加酸中和ra值調(diào)到6 7，然后真空脫甲醇調(diào)粘度在25度條件下1500mpa. s得到改性 酚醛樹(shù)脂；按照質(zhì)量份數(shù)改性酚醛樹(shù)脂100份、發(fā)泡劑l份發(fā)泡劑為141b、乳化劑2份、助劑 2份攪拌均勻形成A料。按照質(zhì)量份數(shù)為甲基磺酸100份、酚磺酸15份、苯磺酸15份、水 50份攪拌均勻形成B料；按照體積份數(shù)可發(fā)性改性酚醛樹(shù)脂與有機(jī)酸催化體系按照A : B =1:1的比例通過(guò)澆注機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆虬l(fā)泡。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煤巖加固的材料的制備工藝，其特征是將質(zhì)量份數(shù)甲 階酚醛樹(shù)脂100份、聚乙二醇15份、聚丙二醇5份、防火聚醚5份、甲醇70份，在各組分混合均勻的情況下把HI值調(diào)到8 9條件下，反應(yīng)溫度在60度之間，反應(yīng)150分鐘，停止加 熱；加酸中和ra值調(diào)到6 7，然后真空脫甲醇調(diào)粘度在25度條件下2000mpa. s得到改性 酚醛樹(shù)脂；按照質(zhì)量份數(shù)改性酚醛樹(shù)脂100份、發(fā)泡劑1份發(fā)泡劑為141b、乳化劑2份、助 劑2份攪拌均勻形成A料；按照質(zhì)量份數(shù)為甲基磺酸100份、酚磺酸20份、苯磺酸10份、水 40份攪拌均勻形成B料；按照體積份數(shù)可發(fā)性改性酚醛樹(shù)脂與有機(jī)酸催化體系按照A : B =2:1的比例通過(guò)澆注機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆虬l(fā)泡。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煤巖加固的材料的制備工藝，其特征是將質(zhì)量份數(shù)甲 階酚醛樹(shù)脂100份、聚乙二醇20份、聚丙二醇8份、防火聚醚10份、甲醇80份，在各組分混 合均勻的情況下把ra值調(diào)到8 9條件下，反應(yīng)溫度在70度之間，反應(yīng)180分鐘，停止加 熱；加酸中和ra值調(diào)到6 7，然后真空脫甲醇調(diào)粘度在25度條件下2500mpa. s得到改性 酚醛樹(shù)脂；按照質(zhì)量份數(shù)改性酚醛樹(shù)脂100份、發(fā)泡劑3份發(fā)泡劑為141b、乳化劑2份、助 劑5份攪拌均勻形成A料；按照質(zhì)量份數(shù)為甲基磺酸100份、酚磺酸25份、苯磺酸30份、水 80份攪拌均勻形成B料；按照體積份數(shù)可發(fā)性改性酚醛樹(shù)脂與有機(jī)酸催化體系按照A : B =2:1的比例通過(guò)澆注機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆虬l(fā)泡。
6. —種根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述制備工藝制備的煤巖加固材料。
7. —種根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述制備工藝制備的材料在煤巖加固中的應(yīng)用。
全文摘要
一種用于煤巖加固的材料及其制備工藝以及該材料的用途，它以甲階酚醛樹(shù)脂、增韌劑、防火聚醚以及甲醇為原料在堿性條件下加熱通過(guò)共聚縮合形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改性酚醛樹(shù)脂。然后將改性酚醛樹(shù)脂通過(guò)泵與有機(jī)酸催化體系混合灌注到破碎的煤巖中固化與煤巖緊密的結(jié)合。包括改性酚醛樹(shù)脂的制備和煤巖加固材料的制備。本發(fā)明改性酚醛樹(shù)脂粘度低，能很好地滲入細(xì)小的縫隙，固化后的酚醛材料具有極好的粘合能力，能與地層形成很強(qiáng)的粘度。其良好的柔韌性能承受隨后的地層運(yùn)動(dòng)，不延燃，提高井下作業(yè)安全。不影響煤的可采性，這種材料易刨削和切割，粘結(jié)的大塊煤也容易破碎。
文檔編號(hào)E21D17/00GK101747524SQ20091025600
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月12日
發(fā)明者嚴(yán)來(lái)春, 孫助海, 孫志武, 孫浩, 張經(jīng)澤, 楊建中, 鐘東南 申請(qǐng)人:滕州市華海新型保溫材料有限公司