Состав для закрепления горного массива

(51) М. Кл зЕ 21 Р 21 с присоединением заявкиеудврственкмй камитет 3) Приорит пв делам кзебретенкй и етхрмтий) УДК 622.281, .74 (088.8) публиковано ата опублик ВЙЕ.тоо 3В. ф. Завертайло д, Вел; 1, фЯ,пный научно-исследовательский и проектно-конструкторскийинститут добычи угля гидравлическим способом 72) Автор изобретени сесою) Заявитель 54) СОСТАВ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГОРНОГО МАССИВ вес.%: мо(карбамидный отвервес. %: фу, кислотислота) 15,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 11.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. 2Цель изобретения - получение стабильной смеси и ее пластификации.Поставленная цель достигается тем, чтов качестве минерального наполнителя используют возгоны ферросплавного произ водства при следующем соотношении компонентов, вес. %:Синтетическая смола 38 - 91Возгоны ферросплавногопроизводства 4,5 - 46Отвердитель 4,5 - 16Пример 1. Состав включает, вес. %: фенолоформальдегидная смола 38, наполнитель 46, кислотный отвердитель (смесь бензолкислоты и ортофосфорной) 16.Пример 2. Состав включает, вес. %: по лиэфирную смолу 91, наполнитель 4,5, отвердитель (гипериз и нефтенат кобальта)4,5. Пример 3. Состав включает,чевиноформальдегидную смолу ную) 50, наполнитель 38, кисло дитель (щавелевую кислоту) 12 Пример 4. Состав включает,рановую смолу 45, наполнитель ный отвердитель (бензолсульфок+40 +100+250 Среднийпределпрочности присжатии,кгс/м Количество Круп- ность Количество наполнителя,Смола отвердителя,нап, мм Мочевиноформальдегидная 160 0-0,2 50 25 Фенолоформальдегидная 40 100 530 0-0,2 480 0-0,2 0-0,2 70 Фурановая Эпоксидная Полиэфирная 640 1 О 0-0,2 570 3Возгоны 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. %:51086 - 87А 10 з 1,5 - 20 Возгоны ферросплавного производства, ь 3 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 + МО 5 - 6ГедОз 2,5 - 3,01 С 0,5 - 1,0Свободный Я 1,2 - 1,5После 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 в 120 вес. ч. наполнителя и 5 - 40 вес.ч.отвердителя.о Ситовый анализ наполнителя приведенв 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 ЗО 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 клеевойсмеси с применением возгонов ферросплав- ного производства в качестве наполнителя и прочность образцов на сжатие показаны в табл. 2.Таблица 25Испытания образцов производились на универсальной машине ГМСв 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. Й1 О Синтетическая смола 35 - 91Возгоны ферросплавногопроизводства 4,5 - 46 Отвердитель 4,5 - 16Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР607038, кл. Е 21 Р 21/00, 975.2. Авторское свидетельство СССР723169, кл. Е 21 Р 21/00, 1978 (прототип).Составитель Л. Березкина Редактор О.Юрковецкая Техред А. Бойкас Корректор Г. Огар Заказ 3845/23 Тираж 623 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4