本发明涉及巷道喷涂材料,具体为一种新型巷道塑性喷涂材料。
背景技术:
1、矿井巷道按照其空间尺寸、倾角方向、位置、服务范围及用途等进行命名和分类,矿井巷道按服务范围分为开拓巷道、采准巷道、回采巷道三类,煤矿井下巷道煤系地层大多为煤岩、砂岩、页岩、泥岩及黏土岩,不仅岩石的力学性能较差,而且节理裂隙发育,稳定性不好。煤矿巷道围岩中各种粒度的砂岩、砂质页岩或泥质砂岩极易风化,吸水软化,甚至泥化、崩解和膨胀,由于煤矿井下巷道是采煤和运煤的必经之道,为保障巷道通畅和采煤工人的安全生产,必须对巷道进行支护,一般采用的是水泥砂浆或者混凝土对巷道岩石表面进行喷浆,水泥砂浆固化后,起到防止岩石塌落、地下水渗入巷道以及瓦斯泄漏的作用。
2、然而通过水泥砂浆对巷道进行密封的方式存在以下缺点:其一,水泥砂浆布设时固化周期长,不能快速跟随开采进行布设;其二,固化后水泥砂浆的脆性较大,稳定性不佳,且水泥砂浆的密封效果不佳,瓦斯气体可穿透砂浆层进行泄露,进而影响开采人员的人身安全;其三,水泥砂浆铺设的厚度较大,会占用本就不宽裕巷道的空间,不利于施工的进程。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种新型巷道塑性喷涂材料,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案一种新型巷道塑性喷涂材料,各组分按重量比包括以下物质:聚氨基甲酸酯35-48份、粘接剂15-23份、填料58-65份、流平剂2-3份、固化剂4-6份、稳定剂3-5份、成膜助剂2-4份、聚氨酯增稠剂1-2份、分散剂5-8份、疏水剂7-9份、阻燃剂2-4份和增韧剂3-6份。
3、作为优选,所述粘接剂为天然橡胶、合成橡胶、白水泥和高铝水泥中的一种或任意比例多种的混合。
4、作为优选,所述填料由碎石、沥青和煤灰混合制成,且碎石、沥青和煤灰的比例为1:3:1,所述碎石和煤灰的粒径≤2毫米。
5、作为优选,所述稳定剂由2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、二氧化硅和硫代二丙酸二月桂酯中的一种或任意比例多种的混合。
6、作为优选,所述疏水剂为聚烯烃、有机硅树脂和氟碳聚合物中的一种,优选为有机硅树脂。
7、一种新型巷道塑性喷涂材料的制备方法,包括以下步骤:
8、s1、备料:根据配方称取对重量份的原料,随后将聚氨基甲酸酯、填料和分散剂倒入混合罐中通过搅拌设备进行充分混合,当混合罐内部的原料搅拌一定时间后停止搅拌,从而得到基料;
9、s2、将流平剂、稳定剂、成膜助剂、聚氨酯增稠剂、疏水剂、阻燃剂和增韧剂倒入混合罐内部并进行混合并加热,当混合罐内部的温度达到设定标准后停止加热,然后再次进行混合搅拌,制止所有原料充分混合;
10、s3、当混合罐内部的材料冷却后,通过采样器对混合罐中的材料进行采样并检测,若混合罐内的材料符合设计标准,则向其内部加入固化剂和粘接剂并对混合罐进行密封,将搅拌设备的转速提高至1500-1800转/分钟进行混合,混合结束后即可得到所需喷涂材料;
11、s4、在密封条件下通过滤网对材料进行过滤收集,然后将过滤后的材料进行密封储存即可。
12、作为优选,述步骤s1中混合的时间随原料配比的变化而变化,且混合时间在18-20分钟之间。
13、作为优选,所述步骤s2中对原料加热的时间为5-8分钟,加热温度为65-80℃。
14、作为优选,所述步骤s4中对材料过滤使用滤网的目数为10目。
15、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
16、1、通过由碎石、沥青和煤灰混制成的填料,不仅可以保证材料的硬度以及延展性,而且取料方便成本低廉,同时,通过粘接剂可以提高材料的粘接吸附性,有效的防止了涂料与巷道外壁脱离的现象,能保证整体的稳定性。
17、2、通过加入的固化剂配合流平剂以及成膜助剂,可以使材料快速在巷道壁上成型固化,而且还可以保证平整性以及密闭性,进而避免瓦斯泄露以及铺设周期长的情况,且本材料铺设后的厚度较小,不会影响巷道的内部空间。
18、实施方式
19、本发明提供一种技术方案:一种新型巷道塑性喷涂材料,各组分按重量比包括以下物质:聚氨基甲酸酯35-48份、粘接剂15-23份、填料58-65份、流平剂2-3份、固化剂4-6份、稳定剂3-5份、成膜助剂2-4份、聚氨酯增稠剂1-2份、分散剂5-8份、疏水剂7-9份、阻燃剂2-4份和增韧剂3-6份,通过由碎石、沥青和煤灰混制成的填料,不仅可以保证材料的硬度以及延展性,而且取料方便成本低廉,同时,通过粘接剂可以提高材料的粘接吸附性,有效的防止了涂料与巷道外壁脱离的现象,能保证整体的稳定性,通过加入的固化剂配合流平剂以及成膜助剂,可以使材料快速在巷道壁上成型固化,而且还可以保证平整性以及密闭性,进而避免瓦斯泄露以及铺设周期长的情况,且本材料铺设后的厚度较小,不会影响巷道的内部空间。
20、其中,所述粘接剂为天然橡胶、合成橡胶、白水泥和高铝水泥中的一种或任意比例多种的混合。
21、其中,所述填料由碎石、沥青和煤灰混合制成,且碎石、沥青和煤灰的比例为1:3:1,所述碎石和煤灰的粒径≤2毫米。
22、其中,所述稳定剂由2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、二氧化硅和硫代二丙酸二月桂酯中的一种或任意比例多种的混合。
23、其中,所述疏水剂为聚烯烃、有机硅树脂和氟碳聚合物中的一种,优选为有机硅树脂。
24、一种新型巷道塑性喷涂材料的制备方法,包括以下步骤:
25、s1、备料:根据配方称取对重量份的原料,随后将聚氨基甲酸酯、填料和分散剂倒入混合罐中通过搅拌设备进行充分混合,当混合罐内部的原料搅拌一定时间后停止搅拌,从而得到基料;
26、s2、将流平剂、稳定剂、成膜助剂、聚氨酯增稠剂、疏水剂、阻燃剂和增韧剂倒入混合罐内部并进行混合并加热,当混合罐内部的温度达到设定标准后停止加热,然后再次进行混合搅拌,制止所有原料充分混合;
27、s3、当混合罐内部的材料冷却后,通过采样器对混合罐中的材料进行采样并检测,若混合罐内的材料符合设计标准,则向其内部加入固化剂和粘接剂并对混合罐进行密封,将搅拌设备的转速提高至1500-1800转/分钟进行混合,混合结束后即可得到所需喷涂材料;
28、s4、在密封条件下通过滤网对材料进行过滤收集,然后将过滤后的材料进行密封储存即可。
29、其中,述步骤s1中混合的时间随原料配比的变化而变化,且混合时间在18-20分钟之间。
30、其中,所述步骤s2中对原料加热的时间为5-8分钟,加热温度为65-80℃。
31、其中,所述步骤s4中对材料过滤使用滤网的目数为10目。
32、实施例
33、所述巷道塑性喷涂材料各组分按份数计为:聚氨基甲酸酯35份、粘接剂15份、填料58份、流平剂2份、固化剂4份、稳定剂3份、成膜助剂2份、聚氨酯增稠剂1份、分散剂5份、疏水剂7份、阻燃剂2份和增韧剂3份。
34、 原料 聚氨基甲酸酯 粘接剂 填料 流平剂 固化剂 稳定剂 成膜助剂 聚氨酯增稠剂 分散剂 疏水剂 阻燃剂 增韧剂 份数 35 15 58 2 4 3 2 1 5 7 2 3
35、巷道塑性喷涂材料的制备方法,包括以下步骤:
36、s1、备料:根据配方称取聚氨基甲酸酯35份、粘接剂15份、填料58份、流平剂2份、固化剂4份、稳定剂3份、成膜助剂2份、聚氨酯增稠剂1份、分散剂5份、疏水剂7份、阻燃剂2份和增韧剂3份,随后将35份聚氨基甲酸酯、58份填料和5份分散剂倒入混合罐中通过搅拌设备进行充分混合,当混合罐内部的原料搅拌18分钟后停止搅拌,从而得到基料;
37、s2、将2份流平剂、3份稳定剂、2份成膜助剂、1份聚氨酯增稠剂、7份疏水剂、2份阻燃剂和3份增韧剂倒入混合罐内部并进行混合并加热5分钟,使其内部温度达到68℃,当混合罐内部的温度达到设定标准后停止加热,然后再次进行混合搅拌,制止所有原料充分混合;
38、s3、当混合罐内部的材料冷却后,通过采样器对混合罐中的材料进行采样并检测,若混合罐内的材料符合设计标准,则向其内部加入4份固化剂和15份粘接剂并对混合罐进行密封,将搅拌设备的转速提高至1500-1800转/分钟进行混合,混合结束后即可得到所需喷涂材料;
39、s4、在密封条件下通过10目的滤网对材料进行过滤收集,然后将过滤后的材料进行密封储存即可。
40、实施例
41、所述巷道塑性喷涂材料各组分按份数计为:聚氨基甲酸酯48份、粘接剂23份、填料65份、流平剂3份、固化剂6份、稳定剂5份、成膜助剂4份、聚氨酯增稠剂2份、分散剂8份、疏水剂9份、阻燃剂4份和增韧剂6份。
42、 原料 聚氨基甲酸酯 粘接剂 填料 流平剂 固化剂 稳定剂 成膜助剂 聚氨酯增稠剂 分散剂 疏水剂 阻燃剂 增韧剂 份数 48 23 65 3 6 5 4 2 8 9 4 6
43、巷道塑性喷涂材料的制备方法,包括以下步骤:
44、s1、备料:聚氨基甲酸酯48份、粘接剂23份、填料65份、流平剂3份、固化剂6份、稳定剂5份、成膜助剂4份、聚氨酯增稠剂2份、分散剂8份、疏水剂9份、阻燃剂4份和增韧剂6份,随后将48份聚氨基甲酸酯、65份填料和8份分散剂倒入混合罐中通过搅拌设备进行充分混合,当混合罐内部的原料搅拌20分钟后停止搅拌,从而得到基料;
45、s2、将3份流平剂、5份稳定剂、4份成膜助剂、2份聚氨酯增稠剂、9份疏水剂、4份阻燃剂和6份增韧剂倒入混合罐内部并进行混合并加热8分钟,使其内部温度达到78℃,当混合罐内部的温度达到设定标准后停止加热,然后再次进行混合搅拌,制止所有原料充分混合;
46、s3、当混合罐内部的材料冷却后,通过采样器对混合罐中的材料进行采样并检测,若混合罐内的材料符合设计标准,则向其内部加入6份固化剂和23份粘接剂并对混合罐进行密封,将搅拌设备的转速提高至1500-1800转/分钟进行混合,混合结束后即可得到所需喷涂材料;
47、s4、在密封条件下通过10目的滤网对材料进行过滤收集,然后将过滤后的材料进行密封储存即可。
48、实施例1至2中巷道塑性喷涂材料效果验证实验
49、1.试验分组
50、试验组1-2:实施例1至2中制得的巷道塑性喷涂材料
51、对照组:传统水泥砂浆混合材料。
52、2.试验结果
53、检测结果见如下:
54、实施例1至2中巷道塑性喷涂材料以及对照组中传统水泥砂浆混合材料的固化速度、密闭性以及厚度的检测结果可知,实验组中制得的巷道塑性喷涂材料的固化速度、密闭性以及厚度均优于传统水泥砂浆混合材料。
55、尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。