Состав для закрепления анкеров

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 О 21/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2 Таблиц Состав, мас. % Компонент Эпоксидная смолЭД ОтвердительПЭПАКатализаторССФФенольная смолаТСД Наполнитель 20 22,5 2 5 6,5 8 57 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Горный институт Кольского филиала им. С. М. Кирова АН СССР(56) Авторское свидетельство СССР514960, кл. Е 21 Р 21/00, 1973.Тимофеев О. В. и др. Определение оптимального состава полимербетона для штанговой крепи. - Шахтное строительство, 1974,6, с. 15 - 17.(54) СОСТАВ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ АНКЕРОВ(57) Изобретение относится к горной промышленности. Целью изобретения является повышение надежности закрепления анкеров в условиях действия сейсмовзрывных нагрузок путем снижения модуля упругости состава при сохранении у него высоких прочностных и адгезионных свойств. Для этого Изобретение относится к горной промышленности, а именно к быстротвердеющим полимерным составам для закрепления анкеров в горных породах. и может быть использовано при .проведении горных выработок в условиях повышенных сейсмических нагрузок от массовых взрывов.Целью изобретения является повышение надежности закрепления анкеров в условиях действия сейсмовзрывных нагрузок путем снижения модуля упругости состава при сохранении у него высоких прочностных и адгезионных свойств.В табл. 1 приведено несколько образцов предлагаемого состава. ЯО 1472689 А состав включает эпоксидную смолу (ЭС).полиэтилполиамин (ПЭПА), суммарные сланцевые фенолы (ССФ), фенольную смолу и наполнитель. Соотношение компонентов следующее, мас. %: ЭС 20 - 25, ПЭПА 3 - 5, ССФ 5 - 8, фенольная смола 3 - 5, наполнитель - остальное. Основой состава служит ЭС, отвердителем - ПЭПА. Ускорителем твердения является ССФ. Деформационные свойства состава повышает введенная в него фенольная смола. Наполнителем служит кварцевый песок с крупностью зерен не более 4 - 5 мм. Для приготовления состава ЭС перемешивают до полного растворения с фенольной смолой, В смесь добавляют песок. Перемешивают до однородной массы.Полученным составом заполняют полиэтиленовые ампулы. В последние вставляют загерметизированные пробирки с ПЭПА и ССФ. Изготовленные ампулы транспортируют к месту работ. Там их используют для закрепления анкеров в шпурах. Состав об- ( ладает стойкостью к взрывным нагрузкам.2 табл.Таблица 2 СоставПредлагаемыи Свойства Известный 2 13 65 68 5 5 12 12 108 110 95 29040 45 50 55 Формула изобретения В качестве основы полимерного состава ис ользуется эпоксидная смола ЭД, представляющая собой вязкую прозрачную жидкость с молекулярным весом 390-430. Плотность 1,61,25 г/см. Содержание эпоксидных групп 19,9 - 22,0 О. Вязкость при 20 С 40000 сСт, В отвердевшем состоянии обладает хорошей адгезией к различным материалам, незначительной усадкой, высокой механической прочностью и химической стойкостью.Для отвердения смолы применяется полиэтилполиамин (ПЭПА), представляющий собой жидкость, по вязкости близкую к воде, с характерным запахом, имеет среднюю растворимость в воде, плотность 0,95 - 1,00 г/см.В качестве катализатора для ускорения процесса твердения состава используются суммарные сланцевые фенолы (ССФ), которые являются побочным продуктом при производстве дубителя и других химических продуктов из горючего сланца. Представляет собой вязкую жидкость черного цвета, растворимую н горячей воде. Вязкость при 20 С равна 40000 сСт, плотность 1,44 - 1,50 г/см.С целью снижения модуля упругости и, как следствие, повышения деформационных свойств в состав дополнительно вводится фенольная смола ТСД, применяемая в качестве тампонажного состава, которая является композицией на основе водорастворимых фенолов и представляет собой жидкость темно-коричневого цвета со специфическим запахом, хорошо растворимую в воде, Вязкосгь смолы равна 47 - 49 сП, рН 8,0 - 9,0, содержание сухого вещества составляет 18 50 Я.В качестве наполнителя используется кварцевйй песок или другой минеральный инертный материал с крупностью зерен не бочее 4 - -5 ммТехнология приготовления полимерной композиции следующая. Эпоксидную смолу ЭДперемешивают до полного растворения с фенольной смолой ТСДпри заданном соотношении компонентов. В приготовленную смесь добавляют наполнитель, путем перемешивания доводят ее до однородного состава и при помощи дозатора заполняют полученной композицией полиэтиленовые ампулы, Затем в ампулы вставляют герметично закрытые стеклянныс прооирки с отвердителем и катализатором ц завязывают или запаивают их. Изготовленные таким образом ампулы с составом для закрепления анкеров укладывают в специальную тару и транспортируют к месту производства крепежных работ. Ампулы устанавливают в шнуры, разрушают их при помощи арматурных стержней, в результате чего происходит равномерное перемешивание всех компонентов и последующее затвердевание состава. 5 10 15 20 25 30 35 4Эффективность предлагаемого состава для закрепления анкеров определялась методом сравнительных испытаний. Результаты лабораторных и опытно-промышленных испытаний предлагаемого и известного составов в двухчасовом возрасте приведена в табл, 2. Прочность приодноосном сжатии, мПа 70 65Прочность прирастяжении, мПа 6 5Адгезионнаяпрочность, мПа 13 12Несущая способность анкера, кН 100 106Модуль упругости, мПа 120 110 Из данных табл. 2 видно, что деформационные свойства предлагаемого состава, характеризуемые модулем упругости, в 2 - 3 раза превышают деформационные свойства известного состава. Оптимальное содержание фенольной смолы ТСДнаходится в пределах 3 - 5 мас, , при дальнейшем увеличении ее количества снижаются прочностные и дгезионные свойства состава. При содержании фенольной смолы менее Зо возрастает модуль упругости, а следовательно, снижаются деформационные свойства состава. Из табл. 2 следует, что предлагаемый состав для закрепления анкеров обладает более высокими деформационными свойствами, что обеспечивает существенное повышение надежности закрепления анкеров в условиях действия сейсмовзрывных нагрузок, и, следовательно, позволяет снизить затраты на крепление выработок в 1,5 - 2 раза за счет безремонтного их поддержания в течение всего срока эксплуатации. Испытания показали, что несущая способность анкеров, установленных в непосредственной близости от взрывных работ и вне зоны влияния взрыва, идентичны, что является свидетельством стойкости рекомендованного состава к взрывным нагрузкам. Состав для закрепления анкеров, включающий эпоксидную смолу. полиэтилполи1472689 6соотношении компонентов,20 - 253 - 5 5 - 8 3 - 5Остальное Составитель Б. Усан. Подгорнов Редактор М. Циткина Техред И. Верес Корректор И. Муски За каз691/31 Тираж 449 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж - 35, Раушская,наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патентз, г. Ужгород, ул. Гагарина, 105амин, суммарные сланцевые фенолы и наполнитель, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности закрепления анкеров в условиях действия сейсмовзрывных нагрузок путем снижения модуля упругости состава при сохранении у него высоких прочностных и адгезионных свойств, он дополнительно содержит фенольную смолу при следующеммас. Я:Эпоксидная смолаПолиэтилполиаминСуммарные сланцевыефенолыФенольная смолаНа пол интел ь