煤矿岩体注浆充填材料
注浆材料
煤矿注浆材料的选取
安徽理工大学能源与安全学院 采矿工程
张浩
演示大纲
• • • • • 一、注浆材料的分类 二、化学注浆材料的应用 三、注浆工艺 四、注浆材料的发展趋势 五、结论及参考文献
一、注浆材料的分类
使用注浆材料的目的
注浆材料主要是利用有机高分子材料进行破碎煤岩加固，是国外在20 世 纪70 年代初期发展起来的一项新技术，几十年来，这一技术在世界主要 产煤国家得到迅速发展。我国在20 世纪90 年代初期开始研究煤岩体化学 加固技术，并已经取得较好的经济效益和社会效益。煤岩体化学注浆加固 就是利用化学浆液来充填和固结围岩( 或煤层) 的裂隙面，提高围岩整体 性，充分发挥煤岩体自身承载能力，保持围岩稳定。目前, 煤矿用到的注 浆加固材料有固体灌浆材料和化学灌浆材料两大类, 它们都可以在压力作 用下注入地层、岩石或构筑物的缝隙、孔洞中, 起到增加承载能力、防止 渗漏及提高构筑物整体性能等作用。
化学注浆材料的分类
威尔浮注浆材料是一种有机高分子双液型注浆充填材料，具有较好的渗透性， 与煤岩体有较高的黏合力，在压力作用下可渗透到微裂隙中，混合后反应膨胀、 凝固，形成致密的网络骨架体，对工作面顶板和煤壁起到有效的固结作用。一 般采用专用压注设备将威尔浮A、B两种化学原料等量压注到破碎煤岩体后，经 充分混合便发生一系列复杂的化学反应，生成对煤岩体具有较高黏结 性的有机弹性体，人为地改善了松软破碎煤岩体的物理力学性能，有机弹性体 在破碎煤岩体内膨胀、渗透、充满整个裂隙面形成网络骨架，起到补强加同作 用、充填密实作用。
固邦特性能
RF 固邦特加固该材料是由A、B 两种材料组成的高分子复合加固材料， 主要用于岩（煤）层的加固和裂隙的封闭。该材料采用独特的增韧改 性技术，耐冲击、抗疲劳，具有良好的柔韧性；粘度较低，渗透流动性好， 能很好地渗入岩(或煤层)细小的裂隙中；适宜环境温度范围广，能在不同环 境温度下固化，固化后强度高，不开裂，不脱落；含挥发性溶剂，不产生 任何毒气，无腐蚀性，反应热量低；A、B 料配比可调，硬化时不收缩。适 合于岩层(或煤层)加固、瓦斯泄露点的密封等。该材料采用A、B 料按重量1： 1 配比，A 料为深红色液体、B 料为深褐色液体，反应时间（在23℃±2℃ 条件下）30～300s可调；膨胀倍数：不遇水时2～5 倍，遇水时10～20 倍； 成品抗压强度大于50MPa；粘结强度大于10MPa。
煤矿充填材料
煤矿充填材料煤矿充填材料，又称为煤矸石充填材料，是指在采煤过程中产生的煤矸石通过一系列破碎、筛分和洗选等工艺处理后得到的用于填充煤矿空洞的材料。
煤矿充填材料广泛应用于煤矿充填工程中，可用于填充采场、支柱、采空区和围岩空隙等地下空间。
煤矿充填材料具有以下几个特点：1. 易获取和成本低廉：煤矸石是煤矿的副产品，通过粉碎、筛分等工艺处理可得到充填材料，不仅资源丰富，而且成本低廉。
2. 稳定性好：煤矿充填材料经过处理后，具有较好的稳定性，可以填充煤矿空洞，避免塌陷和坍塌等地质灾害的发生。
3. 能提高开采率：煤矿充填材料填充煤矿空洞后，可以提供支撑和保护作用，增加煤矿的开采率，充分利用煤矸石资源，提高经济效益。
4. 环境友好：通过充填煤矿空洞，可以有效减少煤矸石的堆放和排放，减少对环境的污染。
煤矿充填材料的使用过程通常包括以下几个步骤：1. 原料处理：将采矿过程中产生的煤矸石进行破碎、筛分和洗选等工艺处理，得到符合充填要求的煤矿充填材料。
2. 充填设计：根据煤矿地质条件和开采工艺要求，制定合理的充填方案和施工参数，确定充填材料的用量和充填方式。
3. 施工操作：将充填材料送入煤矿空洞中，根据充填设计要求进行均匀分布，采用压实等方式使充填材料达到设计要求的固结度。
4. 监测评价：对充填过程进行实时监测，包括材料属性、填充质量和变形变位等指标，评估充填效果，并根据监测结果进行调整和改进。
总之，煤矿充填材料是一种重要的资源循环利用材料，广泛应用于煤矿充填工程中，具有易获取、成本低廉、稳定性好和环境友好等特点。
通过合理利用煤矸石资源，有效解决了煤矿空洞的填充问题，提高了煤矿的开采率和经济效益，同时减少了对环境的污染。
随着煤炭资源的逐渐枯竭和环境保护意识的提高，煤矿充填材料的研究和应用将更加重要和迫切。
矿用注浆加固材料、矿用充填材料 执行标准
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矿用注浆材料
矿用注浆材料矿用注浆材料是指用于矿山工程中进行注浆加固的材料，主要用于地下矿井、隧道、水利工程等地下工程中的支护和加固。
矿用注浆材料的选择对于地下工程的安全和稳定起着至关重要的作用。
本文将就矿用注浆材料的种类、特点及应用进行介绍。
首先，矿用注浆材料的种类主要包括水泥基注浆材料、环氧树脂注浆材料、聚氨酯注浆材料等。
水泥基注浆材料是指以水泥为基础原料，通过添加各种外加剂和掺合料制成的注浆材料，具有较高的强度和耐久性，适用于一般的地下工程支护。
环氧树脂注浆材料是指以环氧树脂为基础原料，通过与固化剂反应形成坚固的注浆材料，具有优异的粘结性和耐化学腐蚀性能，适用于对材料要求较高的地下工程支护。
聚氨酯注浆材料是指以聚氨酯树脂为基础原料，通过与催化剂反应形成泡沫状的注浆材料，具有较好的封堵性能和变形适应性，适用于地下水工程支护。
其次，矿用注浆材料具有的特点包括粘结性强、抗渗性好、耐腐蚀性能优异、施工方便快捷等。
矿用注浆材料在注浆加固过程中能够与岩体、土体形成牢固的粘结，提高地下工程的整体稳定性；同时，矿用注浆材料能够有效地封堵裂缝和孔隙，提高地下工程的抗渗性能；此外，矿用注浆材料具有较好的耐化学腐蚀性能，能够在恶劣环境下长期保持稳定；最后，矿用注浆材料的施工过程简便快捷，能够提高工程施工效率，降低施工成本。
最后，矿用注浆材料的应用范围非常广泛，主要包括地下矿井支护、隧道工程加固、水利工程防渗等。
在地下矿井工程中，矿用注浆材料能够对矿井进行有效支护，保证矿井的安全和稳定；在隧道工程中，矿用注浆材料能够对隧道进行加固，提高隧道的承载能力和抗渗性能；在水利工程中，矿用注浆材料能够对水坝、水库进行防渗处理，保证水利工程的安全和可靠性。
总之，矿用注浆材料作为地下工程中重要的支护材料，具有多种种类和优异的特点，广泛应用于地下矿山、隧道、水利等工程中，对于提高工程的安全性和稳定性起着至关重要的作用。
希望本文的介绍能够对矿用注浆材料有所了解，为工程施工提供参考。
《煤矿井下反应型高分子材料安全管理办法》
附件煤矿井下反应型高分子材料安全管理办法（征求意见稿）一、严格控制煤矿井下使用1.在煤矿井下煤岩体加固、充填密闭、快速堵水、防堵漏风等工程中，应谨慎选用反应型高分子材料（以下简称高分子材料）必须使用时，应根据使用场所和使用环境，选用适用的高分子材料，每次必须经矿长批准。
2.煤矿井下不得使用由强腐蚀性、强挥发性组分反应生成的高分子材料，禁止化学反应剧烈、放热量大的高分子材料用于与煤直接接触的地点，充填密闭作业中禁止使用聚氨酯发泡材料。
二、严格安全准入3.煤矿企业应建立高分子材料生产厂家及其产品的准入制度，在严格实地考核评估、试验试用等基础上，建立准入清单。
煤矿只能采购和使用列入清单的厂家生产的相应产品。
对于生产厂家或其产品可能存在的变更，应建立严格完善的监管制度。
4.煤矿用高分子材料必须符合相关标准的规定，采购的每批产品必须有规定项目的出厂检验报告、产品合格证和产品使用说明书。
产品使用说明书必须注明高分子材料构成/成分及其识别方法、化学反应、物理性能及材料用途，产品使用过程中的危害健康信息、安全风险、注意事项以及出现危险事件时的紧急应对措施，产品的有效期、失效识别和检验方法，使用配比及不同配比浓度下化学反应的差异性说明等。
5.购买入矿的高分子材料产品，A、B 组分材料必须分类装运，包装必须完整，包装上必须有明确的产品名称、构成/成分、生产日期、有效期、用途及适用场所。
属于化学危险品的必须有化学危险品分类标志，明确标示出材料的潜在危害性及其防范措施。
6.每批高分子材料产品入库前必须进行抽样检验，按照有关标准规定的检验方法和评判准则，对产品最高反应温度、阻燃性能、氧指数等技术参数进行检测，不合格的严禁入库，检测结果必须记录存档。
7.高分子材料产品的A、B 组分材料必须分类运输和存放，且有明显的标识，属于化学危险品的应满足化学危险品运输、存放的相关规定。
煤矿井下禁止存储高分子材料。
失效、过期的产品应退回原生产厂家回收处理。
矿井注浆处理方案
七、监督与评估
1.施工监督
-设立专门的施工监督小组，对施工过程进行全程监控。
-定期对施工质量、进度进行检查，确保项目按计划推进。
2.效果评估
-注浆结束后，对注浆效果进行评估，包括稳定性、安全性等方面。
-根据评估结果，对方案进行优化调整，以指导后续矿井注浆工作。
（5）注浆结束：注浆达到设计要求后，及时停止注浆，封堵注浆孔。
4.质量检测与评估
（1）质量检测：注浆结束后，对注浆效果进行检测，包括强度、抗渗性能等；
（2）效果评估：根据检测结果，评估注浆效果是否达到预期目标；
（3安全生产与环境保护
第2篇
矿井注浆处理方案
一、引言
矿井生产过程中，岩层的稳定性对矿井安全至关重要。为提高矿井顶板、底板及围岩的稳定性，降低开采过程中的安全风险，制定本矿井注浆处理方案。本方案旨在通过科学合理的注浆工艺，确保矿井生产的安全与高效。
二、目标与原则
1.目标
-提高矿井顶板、底板及围岩的整体稳定性。
-减少矿井生产中的安全隐患，保障矿工生命安全。
（3）早期强度高，固化时间短，以满足矿井生产需求；
（4）耐久性好，抗渗性能强，确保注浆效果持久。
2.注浆工艺
（1）注浆方式：采用钻孔注浆方式，对矿井顶板、底板及围岩进行加固；
（2）注浆设备：选用性能稳定、操作简便的注浆设备，确保注浆施工顺利进行；
（3）注浆参数：根据矿井具体条件，合理设置注浆压力、注浆速度、注浆量等参数；
3.施工质量控制
-对注浆效果进行检测，包括强度、渗透性等指标。
-对施工过程中出现的问题及时进行分析，采取相应措施进行整改。
六、安全生产与环境保护
煤矿巷道围岩注浆加固技术的现状与发展趋势
▲某矿北风井地面注浆孔布置
●钻孔作业及注 浆孔结构 取芯 偏斜率：≤1％ 孔口管：6～ 10m 套管：φ146 钻孔（注浆孔 ）
孔结构
单液浆
双液浆
2. 安装工作及压水试验
▲安装 注浆站安装： 建筑物、注浆泵、搅拌机、配浆设施 ▲安装 注浆站安装： 建筑物、注浆泵、搅拌机、配浆设施 注浆孔内安装：孔口管、套管、注浆管、止浆塞、混合器等。 ▲压水试验 注浆前压水：目的：检查止浆效果，推挤孔内残留物，测定钻孔吸水量 压力：注浆终压＋0.5MPa，时间：10～20min 注浆后压水：检查注浆效果。注浆孔内安装：孔口管、套管、注浆管、止 浆塞、混合器等。 ▲压水试验：注浆前压水：目的：检查止浆效果，推挤孔内残留，测定钻孔吸 水量 压力：注浆终压＋0.5MPa 时间：10～20min 注浆后压水：检查注浆效果。
3. 注浆方式及作业 ●注浆方式
分段下行注浆： 自上而下，钻一段注一段。 用止浆塞。自下而上复注。 特点：能控制浆液上冒，钻 孔工作量大，工期长。 分段上行注浆： 一次钻孔，分段上行注浆。 用止浆塞。 特点：不重复钻孔，止浆塞 要可靠。 一次全深注浆： 扩散不均匀，要求供液能力 大，适用于均匀裂隙。
煤矿巷道围岩注浆加固技术的现状与发展趋势
• （4）浅部围岩在临近破坏时出现加速变形 阶段，工程技术人员常常根据这一现象进 行破坏前的预测预报，且浅部围岩的破坏 一般发生在比较局部的范围内，而深部围 岩在破坏之前近乎处于不变形状态，破坏 前兆非常不明显，使破坏预测预报十分困 难，从而造成深部围岩的破坏往往是大面 积发生，具有区域性，如巷道大面积冒顶 垮落等。
工程对象特征
矿山 ●竖井注浆： 地面预注浆、工作面预 注浆、壁后注浆、壁内注 浆、淹井的封堵（抛渣注 浆） ●巷（隧）道注浆： 工作面预注浆、壁后注 浆、 直接堵漏、特大涌水封堵
煤矿注浆和喷涂用高分子材料通用安全技术规范-最新国标
煤矿加固、堵水、充填和喷涂用高分子材料通用安全技术规范1 范围本标准规定了煤矿加固、堵水、充填和喷涂用高分子材料(以下简称煤矿用高分子材料)的分类、术语和定义、技术要求、试验方法和检验规则。
本标准适用于煤矿加固、堵水、充填和喷涂用高分子材料。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 2406.2 塑料用氧指数法测定燃烧行为第2部分：室温试验GB/T 3536 石油产品闪点和燃点的测定克利夫兰开口杯法GB 5749 生活饮用水卫生标准GB/T 5750.1 生活饮用水标准检验方法总则GB/T 6680-2003 液体化工产品采样通则GB/T 8811-2008 硬质泡沫塑料尺寸稳定性试验方法GB/T 18244 建筑防水材料老化试验方法GB 18583 室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量MT 113-1995 煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
3.1煤矿加固煤岩体用高分子材料 polymer material for consolidating coal and rock at coal mine指由高分子材料为主剂，配以添加剂、填料等组分经一定工艺加工制成的注浆产品，通过注浆工艺反应成型的具有粘结和加固功能的煤矿用材料。
3.2煤矿堵水用高分子材料 polymer material for water shutoff at coal mine指由高分子材料为基材，配以添加剂、填料等组分混合形成的注浆产品，通过注浆实现粘结和封堵出水通道的煤矿用轻型硬质材料。
3.3煤矿充填密闭用高分子发泡材料 polymer foam material for filling and sealing at coal mine指由高分子材料为主剂，配以添加剂、填料等组分混合形成的注浆产品，通过充填工艺快速膨胀成型的煤矿用密闭固体材料。
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恒安-煤矿岩体注浆充填材料
一、产品优点
1、固化强度高，抗压大
2、耐火等级高、阻燃效果强，抗静电
3、发泡迅速、密封性能优异，充填用料量少
4、反应时间和发泡倍数可调，施工操作简易、高效快捷
二、适用范围
1、煤岩层冒顶空区充填，巷道冒顶、片帮充填，废弃巷道充填
2、掘进工作面、采煤工作面煤岩体冒落空隙充填
3、密闭，快速建立防火隔离墙，建临时挡风墙
4、井下有毒气体快速封闭，防止有害气体积聚、泄露
三、产品主要性能数据
件的不同而有所改变四、特点及适用范围
本产品属于液态改性有机高分子树脂材料，是由A、B两组分有机材料组成的复合产品，主要用于煤矿井下巷道冒顶空洞的充填、两道密闭墙之间的充填。
该产品无毒、无味、无腐蚀性、
经注浆专用设备，将树脂组份A与固化剂组份B 以体积1:1充分混合后喷出，产品可产生交联网状泡沫体并迅速膨胀，达到原体积的20-30倍，并在几分钟内快速硬化。
发泡速度快、倍数高，具有一定的承压能力、良好的柔韧性，防震抗压，有很好的回弹性，发泡后迅速堆积成型，流淌性小，反应温度低，固化物具有较大韧性、不开裂、不脱落，有优异的密闭性能。
四、储存与包装
1、 A、B两组分材料分别储存在25L塑料或铁质桶中密封包装，包装物不回收。
2、本产品在运输、储存、使用期间不得混入其他化学品；储存应放置在阴凉、干燥通风的地方，严禁暴晒和雨淋，储存环境温度为0-35℃；密封状态下储存的保质期为6个月。