Состав для закрепления горного массива

Состав для закрепления горного массива

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

< >934 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.06.80 (21) 2934339/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кл з

Е 21 D 21/00

Гееударственлмй камитет лв делам лзабретенлй и етхрмтий

Опубликовано 07.06.82. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 07.06.82 (53) УДК 622.281..74 (088.8 ) (72) Автор изобретения

В. Ф. Завертайло := Я,",!

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт добычи угля гидравлическим способом (71) Заявитель (54) СОСТАВ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГОРНОГО МАССИВА

1

Изобретение относится к креплению горных выработок анкерной крепыш, например, для закрепления анкеров с помощью синтетических смол в горном массиве, с целью упрочнения горных пород методом нагнетания в систему ранее отбуренных скважин и может быть использовано в качестве связующего для пропитки стекловолокнистых материалов при изготовлении рулонных пластиков и для изготовления полимербетонов.

Известен состав для крепления анкеров на основе фенолоформальдегидной смолы, кислотного отвердителя и наполнителя (1).

Недостатком состава является применение песка в качестве наполнителя, что приводит к расслоению клеевой смеси,и как следствие, невозможности подачи связующего по шлангам к месту работы.

Наиболее близким к предлагаемому является состав для закрепления горного массива, включающий синтетическую смолу, минеральный наполнитель и отвердитель (2).

Недостатком состава является сравнительно низкая прочность отвержденной клеевой смеси.

Цель изобретения — получение стабильной смеси и ее пластификации.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве минерального наполнителя используют возгоны ферросплавного производства при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Синтетическая смола 38 — 91

Возгоны ферросплавного производства 4,5 — 46

Отвердитель 4,5 — 16

Пример 1. Состав включает, вес. %: фенолоформальдегидная смола 38, наполнитель 46, кислотный отвердитель (смесь бензолкислоты и ортофосфорной) 16.

Пример 2. Состав включает, вес. %: по15 лиэфирную смолу 91, наполнитель 4,5, отвердитель (гипериз и нефтенат кобальта)

4,5.

Пример 3. Состав включает, вес.%: мочевиноформальдегидную смолу (карбамидную) 50, наполнитель 38, кислотный отвердитель (щавелевую кислоту) 12.

Пример 4. Состав включает, вес. %: фурановую смолу 45, наполнитель 40, кислотный отвердитель (бензолсульфокислота) 15.

934041

Размеры частиц, 1" Т ° мм

Наполнитель

-1 +40 +100 i +250

Возгоны ферросплавного производства, 3 3

Средний предел прочности при сжатии, кгс/м

Количество

Крупность

Количество наполнителя, 3

Смола отвердителя, п нап, мм

Мочевиноформальдегидная

160

0-0,2

25

Фенолоформальдегидная

100

530

0-0,2

480

0-0,2

0-0,2

Фурановая

Эпоксидная

Полиэфирная

640

50

0-0,2

570

Возгоны ферросплавного производства представляют собой твердые частицы размером от 1 до 250 мкм с насыпным весом

0,12 — 0,15 г/смз.

Частицы возгонов представляют собой продукт конденсации испарившихся в электропечи окислов кремния, алюминия, кальция, магния, железа. В них также содержится незначительное количество свободного кремния и карбида кремния.

Количественно возгонные состоят из следующих компонентов, вес. О/ц.

S i 0@86 — 87

AI O 1,5 — 2,0

Расслоение смеси составов: фенолоформальдегидная смола + 100% наполнитель, эпоксидная смола + 10% наполнитель, полиэфирная смола +50% наполнитель, фурановая смола +30% наполнитель, через

24, 48, 72, 96 и 120 ч не наблюдалось.

Наличие слабой кислой реакции возго нов ферросплавного производства выгодно отличает их от золы уноса тепловых электростанций, имеющих выраженную щелочную реакцию. Смолы: мочевиноформальдегидная, фурановая и фенолоформальдегидная, отверждаются кислотными отвердителями и при введении наполнителя с кислой реакцией быстрее отверждаются и дают более стойкие во времени соединения.

Введение в эти смолы наполнителей с щелочной реакцией требует большого расСаО + М О 5 — 6

ГедОз 2,5 — 3,0

SiC 0,5 — 1,0

Свободный Si 1,2 — 1,5

После кипячения навески возгонов в воде обнаружена слабая кислая реакция, т. е. компоненты химически совместимы с отвердителем. На 100 вес. ч. смолы в зависимости от ее вязкости и назначения смеси вводится 5 — 120 вес. ч. наполнителя и 5 — 40 вес.ч. отвердителя.

Ситовый анализ наполнителя приведен в табл. 1.

Табли ца 1

3 4 5 49 36 хода отвердителя, замедляет отверждение и резко понижает прочность и стойкость отвержденной композиции во времени.

В качестве отвердителя для смол: фенолоформальдегидной, мочевиноформальдегидной и фурановой применялась смесь бензолсульфокислоты и ортофосфорной кислоты в соотношении 1:2 в количестве от 5 до 40% от зв веса смолы. Для эпоксидной смолы в качестве отвердителя применялся полиэтилен полиамин в количестве 10% от веса смолы и малеиновый ангидрид для горячего отверждения в количестве 20% от веса смолы.

Физико-механические свойства клеевой смеси с применением возгонов ферросплавного производства в качестве наполнителя и прочность образцов на сжатие показаны в табл. 2.

Табли ца 2

934041

Формула изобретения

Испытания образцов производились на универсальной машине ГМС-50 в институте

ВНИИгидроуголь. Причем, после достижения максимальной нагрузки не происходило хрупкое разрушение образцов, как это происходит при применении песка, кокса или щебенки в качестве наполнителя, а происходила пластичная деформация образцов после набора максимальной прочности

Это является совершенно новым свойством, например, для смол фенольного ряда (фурановой, фенолоформальдегидной и мочевиноформальдегидной), которые принято считать хрупкими.

Применение предлагаемого состава позволит получить высокую стабильность смеси во времени; высокую прочность отвержденной композиции; пластичность композиции после максимального нагружения; возможность использования отходов производства — продуктов улавливания дымовых газов ферросплавного производства.

Состав для закрепления горного массива, включающий синтетическую смолу, минеральный наполнитель и отвердитель, отличающийся тем, что, с целью получения стабильной смеси и ее пластификации, в качестве минерального наполнителя используют возгоны ферросплавного производства при следующем соотношении компонентов, вес. %

1О Синтетическая смола Зф — 91

Возгоны ферросплавного производства 4,5 — 46

Отвердитель 4,5 — 16

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

i. Авторское свидетельство СССР № 607038, кл. Е 21 D 21/00, !975.

2. Авторское свидетельство СССР № 723169, кл. Е 21 D 21/00, 1978 (прототип).

Составитель Л. Березкина

Редактор О.Юрковецкая Техред А. Бойкас Корректор Г. О га р

Заказ 3845/23 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4