本发明属于注浆材料制备，具体地，本发明涉及一种基于介孔粒子增强的纳米改性复合注浆材料及其制备方法和应用。
背景技术：
1、冲击地压是指井巷或工作面周围岩体由于弹性变形的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象，表现为煤块抛出、少数煤体整体移动，同时伴有巨大声响、岩体震动和冲击波，还伴有顶底板崩塌、冒落和瓦斯突出等现象。注浆改性是实现冲击地压控制的有效解决途径，注浆改性技术中注浆材料的结构设计和性能调控是注浆改性的关键核心。以普通水泥为代表的无机注浆材料以其优异力学强度、环保性能和价格优势，在地质条件简单的的巷道取得了较好加固效果，但在冲击巷道，其冲击功和能量吸收不足的问题导致巷道顶底板崩塌、冒落。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明实施例提出一种基于介孔粒子增强的纳米改性复合注浆材料及其制备方法和应用。
2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
3、第一方面，本发明实施例提出了一种基于介孔粒子增强的纳米改性复合注浆材料，包括如下质量份数的组分：硅酸盐水泥熟料80-100份，增强剂5-10份，介孔粒子10-15份，弹性粒子增韧剂1-3份，界面改性剂0.5-1份，界面偶联剂0.1-0.5份，促溶剂0.1-0.3份。
4、本发明实施例通过向注浆材料中添加具有介孔结构的纳米粒子，可以降低粒子/胶凝材料界面斥力，提高界面面积，减少界面缺陷，进而提高界面强度，增强注浆材料的耐冲击性能，使其能够满足冲击巷道的使用需求；同时还通过引入弹性粒子增韧剂，以增加注浆材料的韧性。
5、在一些实施例中，所述增强剂为氯化锂、硫酸铝、硫酸钠、碳酸锂与硅酸钠的混合物，其质量比为1:1:3:1:5。
6、在一些实施例中，所述介孔粒子为氨基中空介孔二氧化硅纳米粒子与羧基介孔二氧化硅纳米粒子的混合物，其质量比为(3-4):2，优选为3:2。
7、在一些实施例中，所述弹性粒子增韧剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物弹性体粒子与苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物弹性粒子的混合物，其质量比为(2-4):1，优选为3:1。
8、在一些实施例中，所述界面改性剂为全氟丁基磺酰氟。
9、在一些实施例中，所述界面偶联剂为3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷。
10、在一些实施例中，所述促溶剂为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯。
11、第二方面，本发明实施例还提出了如第一方面所述的基于介孔粒子增强的纳米改性复合注浆材料的制备方法，包括如下步骤：
12、s1，按照质量份数称取硅酸盐水泥熟料和增强剂，加适量水搅拌混合均匀，得到注浆基料浆液；
13、s2，按照质量份数称取介孔粒子、弹性粒子增韧剂、界面改性剂和界面偶联剂，加适量水搅拌混合均匀，得到活性混合溶液；
14、s3，将所述步骤s2得到的所述活性混合溶液加入到所述步骤s1得到的所述注浆基料浆液中，再按照质量份数加入促溶剂，搅拌混合，得到所述基于介孔粒子增强的纳米改性复合注浆材料。
15、本发明实施例基于介孔粒子增强的纳米改性复合注浆材料的制备方法工艺简单，操作方便，成本低廉，易于广泛应用。
16、在一些实施例中，所述步骤s1中，所述搅拌混合的时间为10-15min，优选为10min；温度为15-30℃，优选为20℃；
17、和/或，所述步骤s2中，所述搅拌混合的时间为10-15min，优选为10min；温度为15-30℃，优选为20℃；
18、和/或，所述步骤s3中，所述搅拌混合的时间为20-30min，优选为20min；温度为15-30℃，优选为20℃。
19、第三方面，本发明实施例还提出了如第一方面所述的基于介孔粒子增强的纳米改性复合注浆材料在冲击地压巷道支护中的应用。将该纳米改性复合注浆材料应用于冲击地压巷道时，其能够吸收冲击功和能量，减少巷道围岩急剧变形，提高了注浆材料在冲击地压巷道的适用性。
1.一种基于介孔粒子增强的纳米改性复合注浆材料，其特征在于，包括如下质量份数的组分：硅酸盐水泥熟料80-100份，增强剂5-10份，介孔粒子10-15份，弹性粒子增韧剂1-3份，界面改性剂0.5-1份，界面偶联剂0.1-0.5份，促溶剂0.1-0.3份。
2.根据权利要求1所述的基于介孔粒子增强的纳米改性复合注浆材料，其特征在于，所述增强剂为氯化锂、硫酸铝、硫酸钠、碳酸锂与硅酸钠的混合物，其质量比为1:1:3:1:5。
3.根据权利要求1所述的基于介孔粒子增强的纳米改性复合注浆材料，其特征在于，所述介孔粒子为氨基中空介孔二氧化硅纳米粒子与羧基介孔二氧化硅纳米粒子的混合物，其质量比为(3-4):2。
4.根据权利要求1所述的基于介孔粒子增强的纳米改性复合注浆材料，其特征在于，所述弹性粒子增韧剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物弹性体粒子与苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物弹性粒子的混合物，其质量比为(2-4):1。
5.根据权利要求1所述的基于介孔粒子增强的纳米改性复合注浆材料，其特征在于，所述界面改性剂为全氟丁基磺酰氟。
6.根据权利要求1所述的基于介孔粒子增强的纳米改性复合注浆材料，其特征在于，所述界面偶联剂为3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷。
7.根据权利要求1所述的基于介孔粒子增强的纳米改性复合注浆材料，其特征在于，所述促溶剂为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的基于介孔粒子增强的纳米改性复合注浆材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的基于介孔粒子增强的纳米改性复合注浆材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述搅拌混合的时间为10-15min，温度为15-30℃；
10.一种如权利要求1-7任一项所述的基于介孔粒子增强的纳米改性复合注浆材料在冲击地压巷道支护中的应用。