本發(fā)明涉及煤礦工程領域，具體為一種礦用柔膜支護工藝沿空留巷封閉薄噴材料及制備方法，用于沿空留巷的封閉隔氣，以提高煤礦開采的安全性。

背景技術：

1、在煤礦開采過程中，沿空留巷是一種常見的開采技術。它允許在工作面后方沿著采空區(qū)邊緣維護原回采巷道，以最大限度地回收資源并避免煤體損失。然而，沿空留巷的穩(wěn)定性和安全性是開采過程中的重要問題。

2、現(xiàn)有的沿空留巷柔膜支護工藝結構體是以3m為一個模組，柔模內(nèi)充填高強度混凝土并通過對拉錨桿強化，模組間為相對獨立塊體。巷道頂板與柔模支護體、相鄰柔膜支護體間和對拉錨桿等界面接縫處存在封閉薄弱環(huán)節(jié)。在采動礦壓及混凝土干縮、充填不完全、承壓開裂等多重因素影響下，柔膜充填墻體密閉性下降，易導致采空區(qū)有害氣體滲出和氧氣滲入，形成安全隱患。

3、原封閉工藝采用混凝土噴漿，雖能基本達成要求，但工程量巨大，承壓后易發(fā)生偏幫甚至整體剝離，難以保證實際封閉效果。因此，研發(fā)一種性能優(yōu)異的沿空留巷封閉材料，對于提高煤礦巷道工程的安全性和效率具有重要意義。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術的不足提供一種礦用柔膜支護工藝沿空留巷封閉薄噴材料及制備方法，本發(fā)明制備出的封閉薄噴材料具有與基層柔膜袋粘結高強度、斷裂伸長率大、耐鹽水腐蝕、快速固化等特點，能夠有效封閉巷道頂板與柔模支護體、相鄰柔膜支護體間和對拉錨桿等界面接縫處等存在的封閉薄弱環(huán)節(jié)，提高巷道的安全性。

2、為實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明采取的技術方案為：

3、一種礦用柔膜支護工藝沿空留巷封閉薄噴材料，包括a組分和b組分；所述a組分包括重量百分比為30％～40％的白色硅酸鹽水泥、48％～58％的石英粉、5％～10％的阻燃劑、0.3％～1％的觸變劑、0.05％～0.2％的保水劑以及0.4％～1％的早強劑；

4、所述b組分包括重量百分比為85％～95％的苯丙乳液，0.2％～0.5％的消泡劑，0.2％～0.5％的潤濕劑以及5％～15％的水。

5、優(yōu)選的，a組分和b組分之間的用量比可以進行一定的調(diào)整，從而獲得最佳的施工性能，，優(yōu)選的是以重量比計，a組分與b組分的質量比為1.0～2.0:1。

6、優(yōu)選的，所述白色硅酸鹽水泥采用標號為42.5的白色硅酸鹽水泥；所述石英粉的目數(shù)為100～200目石英粉。

7、優(yōu)選的，所述阻燃劑為氫氧化鎂或/和氫氧化鋁，目數(shù)為1000～2000目，具有良好的阻燃效果。

8、優(yōu)選的，所述觸變劑為硅酸鎂鋁化合物，目數(shù)為500～1000目，具有良好的抗流掛效果。

9、優(yōu)選的，所述保水劑為羥丙基甲基纖維素醚，粘度在20000mpa.s～50000mpa.s之間，具有良好的保水效果。

10、優(yōu)選的，所述早強劑為硫酸鋁，能夠提高封閉薄噴材料早期強度。

11、優(yōu)選的，所述苯丙乳液玻璃化轉變溫度在-5～5℃，成膜后具有良好的柔韌性。

12、優(yōu)選的，所述消泡劑為有機硅或礦物油消泡劑，所述潤濕劑為醇類表面活性劑。

13、為實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明還提供了一種礦用柔膜支護工藝沿空留巷封閉薄噴材料的制備方法。采用本領域常用的制備方法和步驟即可即可制備本發(fā)明的封閉薄噴材料，例如將水、潤濕劑、消泡劑在100～200r/min轉速下加入到苯丙乳液中攪拌15～20min即得b組分。將白色硅酸鹽水泥、石英粉、觸變劑、保水劑、阻燃劑、早強劑等在混料機中混合均勻即得a組分。在使用時，將a組分、b組分按照用量比例攪拌混合好噴涂即可。

14、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的封閉薄噴材料克服了傳統(tǒng)噴射混凝土材料脆性大易開裂、與基層柔膜袋粘結力弱、對氣體密閉性差等缺點，在達到對柔膜充填墻體密閉效果的同時，材料綠色環(huán)保用料少，粘結力強，柔韌性高，不易開裂，能有效阻止采空區(qū)有害氣體滲出和氧氣滲入，使沿空留巷密閉墻達到應用的密閉效果。

技術特征：

1.一種礦用柔膜支護工藝沿空留巷封閉薄噴材料，其特征在于，包括a組分和b組分；所述a組分包括重量百分比分別為30％～40％的白色硅酸鹽水泥、48％～58％的石英粉、5％～10％的阻燃劑、0.3％～1％的觸變劑、0.05％～0.2％的保水劑以及0.4％～1％的早強劑；

2.根據(jù)權利要求1所述的礦用柔膜支護工藝沿空留巷封閉薄噴材料，其特征在于，所述的a組分與b組分的質量比為1.0～2.0:1。

3.根據(jù)權利要求1所述的礦用柔膜支護工藝沿空留巷封閉薄噴材料，其特征在于，所述白色硅酸鹽水泥采用標號為42.5的白色硅酸鹽水泥；所述石英粉的目數(shù)為100～200目石英粉。

4.根據(jù)權利要求1所述的礦用柔膜支護工藝沿空留巷封閉薄噴材料，其特征在于，所述阻燃劑為氫氧化鎂或/和氫氧化鋁，目數(shù)為1000～2000目。

5.根據(jù)權利要求1所述的礦用柔膜支護工藝沿空留巷封閉薄噴材料，其特征在于，所述觸變劑為硅酸鎂鋁化合物，目數(shù)為500～1000目。

6.根據(jù)權利要求1所述的礦用柔膜支護工藝沿空留巷封閉薄噴材料，其特征在于，所述保水劑為羥丙基甲基纖維素醚，粘度在20000mpa.s～50000mpa.s之間。

7.根據(jù)權利要求1所述的礦用柔膜支護工藝沿空留巷封閉薄噴材料，其特征在于，所述早強劑為硫酸鋁。

8.根據(jù)權利要求1所述的礦用柔膜支護工藝沿空留巷封閉薄噴材料，其特征在于，所述苯丙乳液玻璃化轉變溫度在-5～5℃。

9.根據(jù)權利要求1所述的礦用柔膜支護工藝沿空留巷封閉薄噴材料，其特征在于，所述消泡劑為有機硅或礦物油消泡劑，所述潤濕劑為醇類表面活性劑。

10.一種礦用柔膜支護工藝沿空留巷封閉薄噴材料制備方法，其特征在于：

技術總結
本發(fā)明公開了一種礦用柔膜支護工藝沿空留巷封閉薄噴材料及制備方法，包括A組分和B組分；所述A組分包括重量百分比為30％～40％的白色硅酸鹽水泥、48％～58％的石英粉、5％～10％的阻燃劑、0.3％～1％的觸變劑、0.05％～0.2％的保水劑以及0.4％～1％的早強劑；所述B組分包括重量百分比為85％～95％的苯丙乳液，0.2％～0.5％的消泡劑，0.2％～0.5％的潤濕劑以及5％～15％的水。使用時，先將A組分和B組分攪拌均勻，然后進行噴涂。本發(fā)明所述的薄噴材料具有防火、隔氣、堵漏風功能，薄噴材料附著力強、不易開裂、密閉性好，可作為煤礦柔膜支護工藝沿空留巷封閉材料使用。

技術研發(fā)人員：王文晶,吳建生,胡正甫,仝玉柱,李亞軍,丁曉杰
受保護的技術使用者：南京科工煤炭科學技術研究有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/21