Полимерное связующее для укрепления горных пород Советский патент 1985 года по МПК E21D20/00 

4

ю Изобретение относится к угольной проь&шшенности, а именно к связующи растворам для укрепления трещиноват горных пород, вмещающих горные выра ботки. Известен состав для укрепления водоносных dbray4Hx и трещиноватых горных пород, включающий мочевиноформальдегидную смолу, метилсиликрн н-атрия и щавелевую кислоту в качест отвердителя СЗОднако этот состав не обеспечива достаточную прочность закрепленных пород. Наиболее близким к изобретению по составу и достигаемому результат является полимерное связующее для укрепления горных пород, включающее мочевиноформальдегидную смолу, щаве левую кислоту и воду L21Недостатком известного связующего является незначительная прочност закрепления пород. Целью изобретения является повышение прочности закрепленных пород, Цель достигается тем, что полимерное связующее для укрепления горных пород, включающее мочевиноформальдегидную смолу, щавелевую кислоту и воду, дополнительно содер жит сополимер моновйнилового эфира этиленгдиколя с акриламидом при следующем соотнощении компонентов, мае.%: Мочевиноформальдегидная смола 50,0-83,0 Сополимер моновинилового зфира этиленгликоля с акриламидом 1,0-4,5 Щавелевая кислота0,5-1,0 Вода15,5-44,5 Сополимер моновйнилового зфира этилекгликоля с акриламидом получаю радикальной сополимеризацией .мономеров в присутствии инициатора по следуняцей методике. Водный раствор, содержащий 20 г моновинилового эфир этиленгликоля, 30 г акриламида , 0,3 г персульфата аммония и 200 мл воды, нагревают на водяной бане до и задерживают при этой темпера туре при перемешивании 4ч. Получен ный в ре.зультате реакции ВЯЗКИЙ водный раствор сополимера разбавляю водой до 10%-ной концентрации и используют для модификации мочевиноформальдегидной смолы(МФО марки КФЖ. Связукяцее готовят совмещением 50-83 мас.% растворов МФС с 1,04,5 Maci% сополимера. Выбранные пределы концентраций модификатора и МФС обусловлены незначительным повыщением прочности закрепленной породы при концентрациях модификатора и МФС меньще 1 мас.% и 50 мас.% соотв е т ст.в енно, и удо рожанием компо з ицин при концентрациях модификатора и МФС больше 4,5 мас.% и 83 мас.% соответственно. Кроме того, использование разбавленного раствора сополимера для модификации влечет за собой .невозможность приготовления более концентрированных растворов МФС. Для испытания прочностных свойств изготовлены образцы из полимерного связующего, смешенного с наполнителем - размолотой горной породой, представленной аргиллитом средней крепости (связующее t наполнитель 1:5 по весу), и отвердителем щавелевой кислотой. Количество щавелевой кислоты колеблется в пределах 0,5-1,0 мас.%, обеспечивающих оптимальное время отверждения композиции в течение 2-3 ч. Смесь вьщерживают в пресс-форме под давлением 1,0 МПа в течение 3 мин йри . В таблице приведены результаты испытаний прочности на сжатие образцов из предлагаемого полимерного связующего. Из данных таблицы следует, что прочность образцов, укрепленных модифицированным связующим, колеблется в зависимости от концентрации МФС и модификатора в пределах 2,35-5,48 и 3,38-10,62 МПав возрасте 7 и 28 сут соответственно. Прочностные показатели образцов с немодифицированной НФС значительно ниже и составляют 0,80-3,55 и 2,18-8,92 МПа в зависимости от концентрации МФС в возрасте 7 и 28 сут соответственно. Таким образом, модификация МФС сополимером моновинилового зфира этиленгликоля с акриламидом позволяет повысить прочность укрепленных образцов в 1,2-ЗуО раза по сравнению с образцами, укрепленными растворами немодифицированной смолы МФС.

ПОЛИМЕРНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ УКРЕПЛЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД, включающее мочевиноформальдегидную смолу, щавелевую кислоту и воду, отличающееся тем, что, с целью повышения прочности закрепленных пород, связующее дополнительно содержит сополимер моновинилового эфира зтиленглшсоля с акриламидом при следующем соотношении компонентов , мае.%: Мрчевиноформальдег гидная смола 50,0-83,0 Сополимер моновинилового эфира этиленгликоля с акриламидом 1,0-4,5 (Л Щавелевая кислота0,5-1,0 Вода 15,5-44,5