煤礦用高分子灌漿材料

王國軍 張盛敏(山東省煤炭技術服務有限公司，山東 濟南 250032)

煤礦用高分子灌漿材料

王國軍 張盛敏(山東省煤炭技術服務有限公司，山東 濟南 250032)

近些年來，隨著我國科技的不斷發(fā)展，能源采集方面的技術水平也隨著科技的提高而不斷的發(fā)展。煤礦作為我國應用十分廣泛的一種能源，在開采的過程中，如何有效的提高效率，解決存在問題，是當下急需解決的。本文通過對煤礦用高分子注漿材料的選擇和應用進行討論，對高分子注漿材料的優(yōu)點和缺點進行介紹，希望在未來煤礦用高分子注漿材料的發(fā)展可以更加迅速，更好的提高煤礦采集效率。

煤炭;高分子;灌漿材料應用

煤炭高分子注漿是將一定的材料配制成真溶液，用專業(yè)的設備進行灌入。灌入到指定的地層或者縫隙當中，目的是可以增加地層的強度，有效的降低地層的滲透性，防止在之后進行混凝土裂縫修補時需要解決的問題出現(xiàn)。我國在煤礦用高分子注漿技術方面的發(fā)展比較緩慢，所以其中存在的問題也十分的明顯。如何有效的對注漿過程當中出現(xiàn)的問題進行解決，實現(xiàn)更快的發(fā)展，是人們目前所關注的地方。

1 煤礦用高分子注漿材料種類和要求

目前在我國煤礦用高分子主要材料的選擇上，主要有以下幾個種類的材料。首先是甲基丙烯酸甲酯類材料，該種材料的粘度很低，所以相對應的可塑性就相對優(yōu)越一些，適用于在混凝土裂縫補強工作當中進行運用[1]。甲基丙烯酸甲酯類材料在施工過程當中也存在著一些問題。因為在注漿的過程當中，其體積容易發(fā)生收縮現(xiàn)象，這就導致了強度的不足。而且甲基丙烯酸甲酯類材料易燃性是很大的一個問題，這些因素使甲基丙烯酸甲酯類材料在煤礦當中的使用受到了很大的限制。

環(huán)氧注漿材料會在催化劑等融合之下，進行固化反應，形成網狀的注漿材料。該材料的抗壓，抗拉強度都很高，粘結能力也很強，并且有抗腐蝕的能力。但是仍然存在著一些問題，環(huán)氧注漿材料的粘度比較大，難以灌入細小的縫隙當中。但是相比于上面的材料，該材料的應用在我國實際工程當中比較普遍。

不飽和聚酯類材料具有較高的強度，在正常情況下，其粘度也很適中。所以，施工起來用不飽和聚酯將十分的方便。而存在的問題就是在固化時體積的收縮率很大，容易使強度降低。耐熱性也比較差，所以不宜在煤礦的開采過程中加以應用。

而木質素灌漿材料在最初的應用十分廣泛，該材料是由木質磺酸和凝膠劑組成。施工過程當中，將木質素灌漿加入到裂縫當中，通過反應生成固凝膠體，提高了混凝土的各種強度和抗破壞的能力，起到了加固的作用[2]。但是由于其強度比較低，而且存在著有害物質，所以已經在很久之前就被禁止使用。

在煤礦用注漿材料的選擇確定之后，具體的施工要求也要加以重視。因為在煤礦的井下環(huán)境，相對于潮濕并且易燃。所以在對材料的要求上要十分嚴格。首先要保證固化時間要適當，不宜過長或過短，要保證固化過程當中對材料的填堵和加固都能起到很好的效果。還要注意的就是要保證注漿材料有著很好的粘結強度，這樣才能保證材料與縫隙之間粘結更加牢固[3]。同時，注漿材料的抗壓強度和滲透性一定要強，抗壓強度可以保證被加固的地方能夠承受一定的壓力。而且防滲透能力突出，則會保證施工的安全。

2 煤礦用高分子注漿材料發(fā)展前景

近些年來，我國在化學注漿方面技術水平都有了很快的發(fā)展[4]。但是與國外的一些發(fā)達國家相比，仍然存在著一定的差距。因為煤礦的工作環(huán)境比較特殊，所以對注漿的材料選擇上要求很嚴格，也要重視對環(huán)境的保護方面。在科技不斷發(fā)展的當下，施工的過程越來越簡潔，人們所注意的問題也越來越多。隨著對問題不斷的解決，煤礦用高分子注漿材料的發(fā)展有著很廣闊的前景。在未來煤礦高分子質量材料的發(fā)展當中，首先要注意的就是安全問題。眾所周知，煤礦施工環(huán)境十分特殊，地下的瓦斯含量十分多，稍不注意就會引起大規(guī)模的爆炸。很多礦井發(fā)生事故時，煤礦用高分子材料也會跟隨火災而不斷進行燃燒[5]。所以在未來對煤礦用高分子注漿材料的選擇上，一定要注意可燃性和助燃性這一方面的問題。在今后的研究工作當中，要對材料的阻燃和有毒氣體的產生兩個方面入手，要加強對井下安全的管理控制，要有效的避免靜電現(xiàn)象的產生，這樣就會在安全方面帶來很大的提高。而在環(huán)保方面，對未來煤礦高分子質量材料的要求也很多，首先要保證使用的是無毒無害的材料。因為人們都知道，近些年來隨著科技的發(fā)展，環(huán)境的惡化趨勢也在加劇。只有對環(huán)境和自然加以保護，才能使可持續(xù)化發(fā)展腳步更加迅速。而在施工方面一定要保證在井下使用材料時要更加簡單高效，就要求注漿材料有更高的特性[6]。總而言之，隨著科技的發(fā)展，煤礦用高分子注漿材料的研究工作也將會更加深入，在不久的未來，會有更加優(yōu)異性能的高分子注漿材料得到普及應用，對整個國家的發(fā)展以及環(huán)境的保護帶來更好的幫助。

3 結語

在煤礦高分子注漿材料的發(fā)展過程中，已經得到了不斷的優(yōu)化，但是仍然存在著很多不足，這就要求我國的科研人員去積極的進行創(chuàng)新，發(fā)明和發(fā)現(xiàn)更加安全環(huán)保，更佳高效的高分子注漿材料應用于煤礦的生產當中。在不久的將來，對我國煤礦的采集效率帶來更好的幫助，也為我國經濟的發(fā)展帶來一定的幫助。

［1］楊帥,劉俊杰,李秀玲,等.煤礦用高分子灌漿材料[J].煤礦開采,2016,15(5):4-7.

［2］朱巖,陳印川,李秀峰.煤礦用高分子注漿材料[J].河北化工,2011,34(6):54-57.

［3］吳懷國,魏宏亮,田鳳蘭,等.礦用高分子注漿加固材料性能特點及研究方向[J].煤炭科學技術,2012,40(5):27-29.

［4］吳懷國.礦用高分子注漿加固材料安全研究[J].煤炭科學技術,2013,41(11):53-55.