专利名称：缓凝型树脂锚杆锚固剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种应用于煤矿巷道顶板锚索锚固中的锚固剂，具体的说是适用于拉カ分散型锚索锚固结构的缓凝型树脂锚杆锚固剂的制备方法。
背景技术：
目前，我国许多煤矿的浅部资源已经逐渐枯竭，矿井逐渐进入深部开采，锚索已成为深井巷道支护结构中必不可少的一部分。但在支护实践中锚索内锚失效现象时有发生，近年来已在国内多个矿区造成冒顶事故，严重威胁矿エ的生命安全。根据多年来对矿区巷道的观测，发现锚索的内锚カ严重低于其破断力是内锚失效的主要原因。目前支护中普遍使用的是拉カ集中型锚索，该类型锚索在内锚固起始端产生严重的应カ集中，造成锚固体深度方向的渐进破坏，最終导致内锚失效，给煤矿巷道支护与安全造成严重威胁。 为克服拉カ集中型锚索在使用中的缺陷，提高锚索利用率，保证煤矿开采的安全性，研究出ー种新型拉カ分散型锚索锚固结构。拉カ分散型锚索采用两种不同锚固性能的锚固剂，其中ー种是目前市场上使用的快速树脂锚固剂，另ー种是需要较长固化时间的超慢速树脂锚固剂，通过两者固化时间的不同从而实现分次锚固的效果，以达到改善锚索内锚段受力状态的目的，提高锚索的锚固性能，从而提高煤矿巷道支护的稳定性和安全性，并具有较高的经济效益。目前缓凝型锚固剂的研制主要集中于砂浆类，固化延时时间可达20h，但该类锚固剂锚固カ较低，不能满足矿用锚索高锚固カ的要求。而煤矿现用的树脂类锚固剂固化时间最长仅8min，不能满足拉力分散型锚索锚固结构的要求，为实现拉カ分散型锚索的锚固结构，迫切需要研制ー种新型的缓凝树脂锚固剂。
发明内容
针对现有树脂锚固剂在实际应用中存在的不足和缺陷，本发明提供一种缓凝型树脂锚杆锚固剂，通过锚固剂固化时间的不同从而实现分次锚固的效果，以达到改善锚索内锚段受カ状态的目的，提高锚索的锚固性能，从而提高煤矿巷道支护的稳定性和安全性。缓凝型树脂锚杆锚固剂由树脂胶泥和固化剂两部分组成，其中树脂胶泥的重量为601. 32Kg 923. 20Kg,固化剂的重量为7. 7Kg 38Kg ;具体制备操作步骤如下
(1)树脂胶泥的制备
不饱和聚酯树脂120Kg
阻聚剂O. 36Kg I. 2Kg
促进剂O. 30Kg 2Kg
无机填料480Kg 800Kg
所述阻聚剂是由对苯ニ酚和ー缩ニこニ醇按重量比I :4混合而成；促进剂是环烷酸钴；无机填料是由粗石粉、细石粉和白炭黑按重量比100 :100 1混合而成；将所述重量的阻聚剂和促进剂加入到不饱和聚酯树脂中，搅拌均匀，再加入无机填料混合均匀，即得到树脂胶泥；
(2)固化剂的制备引发剂4.50 14Kg
溶剂I. 20 6Kg
无机填料2 18Kg
所述引发剂是过氧化甲こ酮；溶剂是邻苯ニ甲酸ニ甲酯；无机填料是由滑石粉和白炭黑按重量比200 1混合而成；将所述重量的引发剂和无机填料加入到溶剂中，搅拌均匀，得到固化剂；
(3)使用吋，将所述重量的树脂胶泥和所述重量的固化剂混合均匀即得到缓凝型树脂锚杆锚固剂。本发明的缓凝型树脂锚杆锚固剂具有以下优点 (1)凝胶时间t较长，4h^ t ^ 24h，符合缓凝型树脂锚杆锚固剂的要求；
(2)锚固カ较大，全锚>40MPa ;缓凝型锚固剂满足工程施工时间长、強度要求高等特殊要求。通过缓凝型树脂锚杆锚固剂的研究进而提出新型拉カ分散型锚固结构，能够显著提高巷道锚梁网支护的稳定性和安全性，降低巷道支护材料成本。这对丰富我国巷道支护技术、提高我国的采矿科学技术水平和安全水平具有重要的意义。
具体实施例方式 下述实施例I 实施例5原料厂家如下
不饱和聚酯树脂淮南立日心合成材料有限公司，
对苯ニ酚天津博迪化工股份有限公司，
ー缩ニこニ醇国药集团化学试剂有限公司，
环烷酸钴国药集团化学试剂有限公司，
过氧化甲こ酮国药集团化学试剂有限公司，
邻苯ニ甲酸ニ甲酯国药集团化学试剂有限公司，
白炭黑淮南日立心合成材料有限公司，
粗石粉淮南八公山开计石粉公司，
细石粉淮南八公山开计石粉公司，
滑石粉合肥开捷化学科技有限公司。下面结合实施例，对本发明作进ー步地描述。实施例I :
缓凝型树脂锚杆锚固剂由树脂胶泥和固化剂两部分組成，具体的制备操作步骤如下
(I)树脂胶泥的制备
不饱和聚酯树脂120公斤
阻聚剂O. 36公斤
促进剂O. 96公斤
无机填料480公斤
所述阻聚剂是由对苯ニ酚和ー缩ニこニ醇按重量比I :4混合而成；促进剂是环烷酸钴；无机填料是由粗石粉、细石粉和白炭黑按重量比100 :100 1混合而成；将上述重量的阻聚剂和促进剂加入到不饱和聚酯树脂中，搅拌均匀，再加入无机填料混合均匀，即得到树脂胶泥；(2)固化剂的制备 引发剂 4. 50公斤 溶剂I. 50公斤 无机填料 18公斤
所述引发剂是过氧化甲こ酮；溶剂是邻苯ニ甲酸ニ甲酯；无机填料是由滑石粉和白炭黑按重量比200 1混合而成；将上述引发剂和无机填料加入到溶剂中，搅拌均匀，得到固化剂；
(3)使用时，将上述配制好的树脂胶泥与固化剂混合均匀即得到缓凝型树脂锚杆锚固 齐 。该缓凝型树脂锚杆锚固剂具有以下特点
(1)凝胶时间较长，5h，符合缓凝型树脂锚杆锚固剂的要求；
(2)锚固カ为55MPa。实施例2:
缓凝型树脂锚杆锚固剂由树脂胶泥和固化剂两部分組成，具体的制备操作步骤如下
(1)树脂胶泥的制备
不饱和聚酯树脂120公斤
阻聚剂I公斤
促进剂O. 30公斤
无机填料480公斤
所述阻聚剂是由对苯ニ酚和ー缩ニこニ醇按重量比I :4混合而成；促进剂是环烷酸钴；无机填料是由粗石粉、细石粉和白炭黑按重量比100 :100 1混合而成；将上述重量的阻聚剂和促进剂加入到不饱和聚酯树脂中，搅拌均匀，再加入无机填料混合均匀，即得到树脂胶泥；
(2)固化剂的制备 引发剂5公斤 溶剂 2公斤 无机填料 7公斤
所述引发剂是过氧化甲こ酮；溶剂是邻苯ニ甲酸ニ甲酯；无机填料是由滑石粉和白炭黑按重量比200 1混合而成；将上述引发剂和无机填料加入到溶剂中，搅拌均匀，得到固化剂；
(3)使用时，将上述配制好的树脂胶泥与固化剂混合均匀即得到缓凝型树脂锚杆锚固齐 。该缓凝型树脂锚杆锚固剂具有以下特点
(1)凝胶时间为2.6h；
(2)锚固カ为49MPa。实施例3:
缓凝型树脂锚杆锚固剂由树脂胶泥和固化剂两部分組成，具体的制备操作步骤如下
(I)树脂胶泥的制备
不饱和聚酯树脂120公斤阻聚剂I. 20公斤
促进剂O. 36公斤
无机填料530公斤
所述阻聚剂是由对苯ニ酚和ー缩ニこニ醇按重量比I :4混合而成；促进剂是环烷酸钴；无机填料是由粗石粉、细石粉和白炭黑按重量比100 :100 1混合而成；将上述重量的阻聚剂和促进剂加入到不饱和聚酯树脂中，搅拌均匀，再加入无机填料混合均匀，即得到树脂胶泥；
(2)固化剂的制备 引发剂12公斤 溶剂 6公斤 无机填料 18公斤 所述引发剂是过氧化甲こ酮；溶剂是邻苯ニ甲酸ニ甲酯；无机填料是由滑石粉和白炭黑按重量比200 1混合而成；将上述引发剂和无机填料加入到溶剂中，搅拌均匀，得到固化剂；
(3)使用时，将上述配制好的树脂胶泥与固化剂混合均匀即得到缓凝型树脂锚杆锚固齐 。该缓凝型树脂锚杆锚固剂具有以下特点
(1)凝胶时间为8.3h；
(2)锚固カ为39MPa。实施例4:
缓凝型树脂锚杆锚固剂由树脂胶泥和固化剂两部分組成，具体的制备操作步骤如下
(1)树脂胶泥的制备
不饱和聚酯树脂120公斤
阻聚剂I. 20公斤
促进剂O. 36公斤
无机填料480公斤
所述阻聚剂是由对苯ニ酚和ー缩ニこニ醇按重量比I :4混合而成；促进剂是环烷酸钴；无机填料是由粗石粉、细石粉和白炭黑按重量比100 :100 1混合而成；将上述重量的阻聚剂和促进剂加入到不饱和聚酯树脂中，搅拌均匀，再加入无机填料混合均匀，即得到树脂胶泥；
(2)固化剂的制备 引发剂 4. 8公斤 溶剂I. 2公斤 无机填料 2公斤
所述引发剂是过氧化甲こ酮；溶剂是邻苯ニ甲酸ニ甲酯；无机填料是由滑石粉和白炭黑按重量比200 1混合而成；将上述引发剂和无机填料加入到溶剂中，搅拌均匀，得到固化剂；
(3)使用时，将上述配制好的树脂胶泥与固化剂混合均匀即得到缓凝型树脂锚杆锚固齐 。
该缓凝型树脂锚杆锚固剂具有以下特点
(1)凝胶时间为3.5h；
(2)锚固カ为38.IMPa0实施例5:
缓凝型树脂锚杆锚固剂由树脂胶泥和固化剂两部分組成，具体的制备操作步骤如下
(1)树脂胶泥的制备
不饱和聚酯树脂120公斤
阻聚剂O. 36公斤 促进剂2公斤
无机填料800公斤
所述阻聚剂是由对苯ニ酚和ー缩ニこニ醇按重量比I :4混合而成；促进剂是环烷酸钴；无机填料是由粗石粉、细石粉和白炭黑按重量比100 :100 1混合而成；将上述重量的阻聚剂和促进剂加入到不饱和聚酯树脂中，搅拌均匀，再加入无机填料混合均匀，即得到树脂胶泥；
(2)固化剂的制备 引发剂 14公斤 溶剂4公斤 无机填料 8公斤
所述引发剂是过氧化甲こ酮；溶剂是邻苯ニ甲酸ニ甲酯；无机填料是由滑石粉和白炭黑按重量比200 1混合而成；将上述引发剂和无机填料加入到溶剂中，搅拌均匀，得到固化剂；
(3)使用时，将上述配制好的树脂胶泥与固化剂混合均匀即得到缓凝型树脂锚杆锚固齐 。该缓凝型树脂锚杆锚固剂具有以下特点
(1)凝胶时间为2h;
(2)锚固カ为52MPa。
权利要求
1.缓凝型树脂锚杆锚固剂的制备方法，其特征在干由树脂胶泥和固化剂两部分组成，其中树脂胶泥的重量为601. 32Kg 923. 20Kg,固化剂的重量为7. 7Kg 38Kg ； (1)树脂胶泥的制备 不饱和聚酯树脂120Kg 阻聚剂O. 36Kg I. 2Kg 促进剂O. 30Kg 2Kg 无机填料480Kg 800Kg 所述阻聚剂是由对苯ニ酚和ー缩ニこニ醇按重量比I :4混合而成；促进剂是环烷酸钴；无机填料是由粗石粉、细石粉和白炭黑按重量比100 :100 1混合而成；将所述重量的阻聚剂和促进剂加入到不饱和聚酯树脂中，搅拌均匀，再加入无机填料混合均匀，即得到树脂胶泥； (2)固化剂的制备 引发剂4.50 14Kg 溶剂I. 20 6Kg 无机填料2 18Kg 所述的引发剂是过氧化甲こ酮；溶剂是邻苯ニ甲酸ニ甲酯；无机填料是由滑石粉和白炭黑按重量比200 1混合而成；将所述重量的引发剂和无机填料加入到溶剂中，搅拌均匀，得到固化剂； (3)使用吋，将所述重量的树脂胶泥和所述重量的固化剂混合均匀，即得到缓凝型树脂锚杆锚固剂。
全文摘要
本发明涉及缓凝型树脂锚杆锚固剂的制备方法。起粘结锚固作用的材料称锚固剂，树脂锚固剂由树脂胶泥与固化剂两部分分隔包装成卷形。本发明主要包括树脂胶泥和和固化剂两个部分，使用时将两部分按一定比例均匀混合；混合后能使杆体与被锚固体煤岩粘结在一起。其中树脂胶泥部分主要由不饱和聚酯树脂、阻聚剂、促进剂和无机填料组成；固化剂部分主要由引发剂、溶剂和无机填料混合而成。本发明的缓凝型树脂锚杆锚固剂具有以下特点(1)凝胶时间t较长，4h≤t≤24h，符合缓凝型树脂锚杆锚固剂的要求；(2)锚固力较大，全锚≥40MPa。
文档编号C04B26/18GK102690081SQ20121018971
公开日2012年9月26日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年6月11日
发明者何炳银, 刘学苏, 周孟颖, 李宾, 杨永刚, 梁国治 申请人:安徽省煤炭科学研究院