煤矿用高分子灌浆材料

煤炭高分子注浆是将一定的材料配制成真溶液, 用专业的设备进行灌入。灌入到指定的地层或者缝隙当中, 目的是可以增加地层的强度, 有效的降低地层的渗透性, 防止在之后进行混凝土裂缝修补时需要解决的问题出现。我国在煤矿用高分子注浆技术方面的发展比较缓慢, 所以其中存在的问题也十分的明显。如何有效的对注浆过程当中出现的问题进行解决, 实现更快的发展, 是人们目前所关注的地方。

1 煤矿用高分子注浆材料种类和要求

目前在我国煤矿用高分子主要材料的选择上, 主要有以下几个种类的材料。首先是甲基丙烯酸甲酯类材料, 该种材料的粘度很低, 所以相对应的可塑性就相对优越一些, 适用于在混凝土裂缝补强工作当中进行运用[1]。甲基丙烯酸甲酯类材料在施工过程当中也存在着一些问题。因为在注浆的过程当中, 其体积容易发生收缩现象, 这就导致了强度的不足。而且甲基丙烯酸甲酯类材料易燃性是很大的一个问题, 这些因素使甲基丙烯酸甲酯类材料在煤矿当中的使用受到了很大的限制。

环氧注浆材料会在催化剂等融合之下, 进行固化反应, 形成网状的注浆材料。该材料的抗压, 抗拉强度都很高, 粘结能力也很强, 并且有抗腐蚀的能力。但是仍然存在着一些问题, 环氧注浆材料的粘度比较大, 难以灌入细小的缝隙当中。但是相比于上面的材料, 该材料的应用在我国实际工程当中比较普遍。

不饱和聚酯类材料具有较高的强度, 在正常情况下, 其粘度也很适中。所以, 施工起来用不饱和聚酯将十分的方便。而存在的问题就是在固化时体积的收缩率很大, 容易使强度降低。耐热性也比较差, 所以不宜在煤矿的开采过程中加以应用。

而木质素灌浆材料在最初的应用十分广泛, 该材料是由木质磺酸和凝胶剂组成。施工过程当中, 将木质素灌浆加入到裂缝当中, 通过反应生成固凝胶体, 提高了混凝土的各种强度和抗破坏的能力, 起到了加固的作用[2]。但是由于其强度比较低, 而且存在着有害物质, 所以已经在很久之前就被禁止使用。

在煤矿用注浆材料的选择确定之后, 具体的施工要求也要加以重视。因为在煤矿的井下环境, 相对于潮湿并且易燃。所以在对材料的要求上要十分严格。首先要保证固化时间要适当, 不宜过长或过短, 要保证固化过程当中对材料的填堵和加固都能起到很好的效果。还要注意的就是要保证注浆材料有着很好的粘结强度, 这样才能保证材料与缝隙之间粘结更加牢固[3]。同时, 注浆材料的抗压强度和渗透性一定要强, 抗压强度可以保证被加固的地方能够承受一定的压力。而且防渗透能力突出, 则会保证施工的安全。

2 煤矿用高分子注浆材料发展前景

近些年来, 我国在化学注浆方面技术水平都有了很快的发展[4]。但是与国外的一些发达国家相比, 仍然存在着一定的差距。因为煤矿的工作环境比较特殊, 所以对注浆的材料选择上要求很严格, 也要重视对环境的保护方面。在科技不断发展的当下, 施工的过程越来越简洁, 人们所注意的问题也越来越多。随着对问题不断的解决, 煤矿用高分子注浆材料的发展有着很广阔的前景。在未来煤矿高分子质量材料的发展当中, 首先要注意的就是安全问题。众所周知, 煤矿施工环境十分特殊, 地下的瓦斯含量十分多, 稍不注意就会引起大规模的爆炸。很多矿井发生事故时, 煤矿用高分子材料也会跟随火灾而不断进行燃烧[5]。所以在未来对煤矿用高分子注浆材料的选择上, 一定要注意可燃性和助燃性这一方面的问题。在今后的研究工作当中, 要对材料的阻燃和有毒气体的产生两个方面入手, 要加强对井下安全的管理控制, 要有效的避免静电现象的产生, 这样就会在安全方面带来很大的提高。而在环保方面, 对未来煤矿高分子质量材料的要求也很多, 首先要保证使用的是无毒无害的材料。因为人们都知道, 近些年来随着科技的发展, 环境的恶化趋势也在加剧。只有对环境和自然加以保护, 才能使可持续化发展脚步更加迅速。而在施工方面一定要保证在井下使用材料时要更加简单高效, 就要求注浆材料有更高的特性[6]。总而言之, 随着科技的发展, 煤矿用高分子注浆材料的研究工作也将会更加深入, 在不久的未来, 会有更加优异性能的高分子注浆材料得到普及应用, 对整个国家的发展以及环境的保护带来更好的帮助。

3 结语

在煤矿高分子注浆材料的发展过程中, 已经得到了不断的优化, 但是仍然存在着很多不足, 这就要求我国的科研人员去积极的进行创新, 发明和发现更加安全环保, 更佳高效的高分子注浆材料应用于煤矿的生产当中。在不久的将来, 对我国煤矿的采集效率带来更好的帮助, 也为我国经济的发展带来一定的帮助。

摘要：近些年来, 随着我国科技的不断发展, 能源采集方面的技术水平也随着科技的提高而不断的发展。煤矿作为我国应用十分广泛的一种能源, 在开采的过程中, 如何有效的提高效率, 解决存在问题, 是当下急需解决的。本文通过对煤矿用高分子注浆材料的选择和应用进行讨论, 对高分子注浆材料的优点和缺点进行介绍, 希望在未来煤矿用高分子注浆材料的发展可以更加迅速, 更好的提高煤矿采集效率。

关键词：煤炭,高分子,灌浆材料应用

参考文献

[1] 杨帅, 刘俊杰, 李秀玲, 等.煤矿用高分子灌浆材料[J].煤矿开采, 2016, 15 (5) :4-7.

[2] 朱岩, 陈印川, 李秀峰.煤矿用高分子注浆材料[J].河北化工, 2011, 34 (6) :54-57.

[3] 吴怀国, 魏宏亮, 田凤兰, 等.矿用高分子注浆加固材料性能特点及研究方向[J].煤炭科学技术, 2012, 40 (5) :27-29.

[4] 吴怀国.矿用高分子注浆加固材料安全研究[J].煤炭科学技术, 2013, 41 (11) :53-55.