水玻璃参数对改性聚氨酯注浆材料稳定性的影响

目前煤矿井下采掘工作面应用较多的注浆加固材料主要是聚氨酯类和水玻璃改性聚氨酯类材料,但后者因材料本身不燃、反应温度低等优势,逐渐成为最广泛的工作面超前注浆加固材料,但该材料在实际注浆中经常出现双组分中白料分层现象。为达到加固效果,并确保施工安全。探究了水玻璃中关键参数对白料体系稳定性的影响,如模数、波美度和铁离子含量;记录了不同参数下白料的析出量,且利用分光光度法测定了样品的铁离子含量;同时,利用傅里叶红外光谱剖析了析出物质的主要成分。结果表明:3.3高模数水玻璃极易造成体系凝胶,模数2.4、2.7对体系析出量影响不大,最终均造成4.0～5.0 mm的析出。但模数2.4的稳定性相对较好,且相同参数不同厂家水玻璃品质差异较大,其中2.4HP-50样品早期析出相对缓慢,1—7号样品铁离子质量分数为0.006 5%～0.035 0%,其中6号棕褐色样品铁离子质量分数最高,达0.035%。但铁离子含量与析出量无正相关关系,不是影响体系分层的主要因素。3—6号样品析出物红外谱图基本一致,可判定析出物质成分相同,经进一步特征峰分析,发现析出主要是甘油和催化剂。因此,体系析出主要因胺类催化剂打破了水...     

聚氨酯加固材料的增强增韧及工程应用

为达到预期加固效果,并确保施工安全,基于煤矿井下现场工程特点,分析了地质条件对注浆材料性能的要求,探讨了巷道不稳定的影响因素,研究了聚醚多元醇种类和异氰酸根指数对加固材料强度和韧性的影响;通过改性使材料的抗压强度高达85 MPa,黏结强度达6.2MPa,并兼具适宜的韧性。结果表明:通过改变聚醚多元醇参数和异氰酸根指数,可实现对聚氨酯加固材料强度和韧性的调控;适宜的材料性能和合理的支护方式可有效控制巷道变形,显著提高巷道稳定性。     

矿用聚氨酯基加固材料稳定性研究

采矿工程中应用较广泛的化学注浆加固材料主要有聚氨酯和硅酸盐改性聚氨酯2类,一般均要求双组分体积比为1,但实际施工中不能严格控制体积比准确无误,且生产过程均不可避免存在一定称量误差。为确保注浆加固材料在井下施工中性能稳定可靠,在实验室条件下模拟研究了双组分配比失调和主要组分称量误差,对反应温度和固结体抗压强度、抗剪切强度、抗拉强度的影响。结果表明:主要组分在±5%称量误差下,2类加固材料固结体力学强度波动较小。2类材料双组分浆液配比失调10%以下时,其固结体力学强度降幅不大。当双组分配比失调20%时,聚氨酯材料抗剪强度和抗拉强度分别下降56.9%和72.7%,最高反应温度升高6℃,硅酸盐改性聚氨酯加固材料AB组分混合后出现发泡、出水、泛碱和难成型等问题。因此,改变2类加固材料配方时,除了研究标准规定的相关性能,还应探究其最大配比容错能力,施工中尽量保持正常配比,避免因配比失调引发安全问题。其中,聚氨酯加固材料使用中,谨防A组分过量引发力学强度大幅降低,及B组分过量致使反应温度升高。对于硅酸盐改性聚氨酯加固材料,配比大幅失调会出现严重异常现象,难以达到正常加固效果。另外,主要组分称量误差对...     

选煤厂水质对钢结构腐蚀的分析研究

为解决布尔台选煤厂主洗车间钢结构的腐蚀问题,采集了该选煤厂块煤和末煤系统不同工序的水样,分析了水样中的Cl~-、SO_4~(2-)和HCO_3~-含量;测定了45~#钢在腐蚀水、布尔台选煤厂(B)和石圪台选煤厂(S)水分别作用下的极化曲线;为阐述水质与钢腐蚀的关系,对腐蚀产物和矸石进行了元素分析。实验证明,布尔台选煤厂水中氯离子和碳酸氢根含量较高,分别为593.6 mg/L和881.4 mg/L;在相同选煤工艺条件下B选煤厂水质对45~#钢的腐蚀较严重;氯离子对钢腐蚀电流大且渗透能力强。严控水质指标对治理钢结构的腐蚀具有重要指导意义。     

乙二胺在水溶性液压支架装配脂中的应用研究

以乙二胺为稠化剂,将其应用于新型的水溶性液压支架装配润滑脂,对其添加量和性状、润滑性、水溶性、相容性等性能进行评价。实验表明,3%~5%的乙二胺的引入,可使水溶性液压支架装配润滑脂稠化,并具有较好的水溶性和相容性,对润滑性影响较小,可保证在液压系统中平稳运行。在水溶性液压支架装配润滑脂的制备过程中,可根据装配元件表面状况,选取3%~5%作为乙二胺的添加量。     

酚醛树脂泡沫充填材料反应温度和膨胀倍数影响因素研究

酚醛树脂泡沫快速的发泡性能和高膨胀倍数,能够使其在极短的时间将煤矿冒落区的大空穴充满,并具有一定的支撑能力,而发泡剂和助剂是影响酚醛树脂泡沫的主要因素,对物理发泡剂和化学发泡剂进行了比较,测试了膨胀倍数、最高反应温度、抗压强度、固化时间和泡孔结构等指标。研究结果表明,相同量的化学发泡剂要优于物理发泡剂,而将两者混合使用后可以取得更好的发泡效果;随着发泡剂添加酚醛树脂泡沫膨胀倍数逐渐增加,当膨胀倍数超过40倍后其抗压强度将低于标准指标要求,因此膨胀倍数在25～40倍时为最佳;添加高热容助剂可以有效降低最高反应温度,但添加量过大时会延长酚醛树脂泡沫的固化时间导致成型慢,进而影响施工效果,因此助剂添加量在10%～15%时,可以有效降低最高反应温度,并对固化时间影响较小。