Состав для закрепления армирующих стержней в шпурах Советский патент 1985 года по МПК E21D21/00 

00

о ел 1C Изобретение относится к горному делу, в частности к креплению подземных горньк выработок- армополимер ной анкерной крепью. Известен состав для закрепления анкеров, включающий фенольноформаль дегидную смолу, наполнитель и отвер дитель ClJ. Существенньм недостаткомэтого состава является высокое содержание формальдегида (более 3%) и наполнителя. Предельно допустимой концентрацией свободного формальдегида является 1%, а избыточное его содержание вызывает необходимость соблюдения дополнительных мер предосторожности и увеличение расходов на проветривание закрепленных выработок. При большом содержании наполни теля в составе из-за разных удельных весов смолы и наполнителя происходит осаждение более тяжелого компонента, что вызьшает снижение адгезионных свойств состава. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является состав для закрепления анкерных стержней в шпу рах, включающий карбамидоформальдегидную основу, наполнитель из силикатного песка и отвердитель из щаве левой кислоты . Недостатком известного состава является относительно невысокая про ность закрепления анкерных стержней в шпурах вследствие его низких проч ностных и адгезионных свойств, что объясняется использованием в качест ве основной смолы УКС-Б. Цель изобретения - увеличение прочности закрепления армирующих стержней. Поставленная цель достигается тем, что состав для закрепления армирующих стержней в шпурах, включаюпщй карбамидоформальдегидную осн ву, наполнитель из силикатного (ква цевого) песка и отвердитель из щаве левой кислоты, содержит в качестве карбамидоформальдегидной основы кар бамидоформальдегидную смолу повышен ной жизнеспособности КФ-Ж при следу щем соотношении компонентов, мае.ч. Карбамидоформальдегидная смола КФ-Ж100 Силикатный (кварцевый) песок90-110 Щавелевая кислота 3-5 В табл. 1 приведено несколько обазцов предлагаемого состава по сравнению с известным. В качестве основы состава принята арбамидоформальдегидная смола поышенной жизнеспособности КФ-Ж удельным весом 1,28 г/см. Смола арки содержит вредные вещества пределах допустимых норм (содержание формальдегида менее 1%), причем рок хранения смолы со дня изготовения не должен превьпдать 6 мес. Отвердителем служит щавелевая ислота, которая добавляется в колиестве 3-5 мае.ч. смолы. Щавелевая кислота представляет собой белый поошок, причем срок хранения не долен превьшгатъ 2 года. Такое содержание отвердителя объясняется следуюими причинами. При добавлении в состав отвердителя менее 3 мае.ч. процесс полимеризации начинается через 5-6 ч, что недостаточно при укреплении неустойчивых и малоустойчивых пород. Нали- чие отвердителя более 5 мае.ч. в составе ведет к уменьшению сроков гелеобразования (начало полимеризации) и резко снижает прочностные свойства закрепляющего полимерного состава (при этом образуются кристаллические структуры и повьш1ается хрупкость состава). Содержание щавелевой кислоты в количестве 3-5 мае.ч смолы позволяет получить наиболее прочный состав с достаточным временем гелеобразования (процесс полимеризации начинается через 20 мин после добавления отвердителя). Наполнителем является кварцевый или силикатный песок, в котором глинистые включения не должны превышать 3-5%, удельный вес песка равен 1,30 г/см. Благодаря тому, что удельные веса смолы и песка отличаются незначительно и при их соотношении 1:1 наполнитель не осаждается (Тоео состав по всему объему получается однородным), можно достичь одинаковую и максимальную прочность закрепления Анкера по всей длине шпура. Содержание в составе наполнителя больше 110 мае.ч. смолы приводит к уменьшению его прочностных и адгезионных свойств. Состав готовят следующим образом.

песок и полученную смесь перемешивают. Затем в другую емкость заливают воду (10% от веса смолы) и щавелевую кислоту и смевшвают. Затем водный раствор щавелевой кислоты добавляют к полученной смеси из песка и смолы, тщательно перемешивают все компоненты и полученный состав заливают в пневмонагнетатель, с помощью кото- 10 рого подают его в шпур,

свойства составов с карбамидоформальдегидной смолой КФ-Ж и КФ-МТ.

Из данных табл. 2 видно, что адгезионные и прочностные свойства всех образцов из предлагаемого состава на основе карбамидоформальдегидной смолы КФ-Ж на 8-12% превьшают адгезионные и прочностные свойства известного состава на основе карбамидоформальдегидной смолы КФ-МТ. Таблица 1

СОСТАВ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ АРМИРУЮЩИХ СТЕРЖНЕЙ В ШПУРАХ, включающий карбамидоформальдегидную основу, наполнитель из силикатного (кварцевого) песка и отвердитель из щавелевой кислоты, отличающийся тем, что, с целью увеличения прочности закрепления армирующих стержней, в качестве карбамидоформальдегидной основы состав содержит карбамидоформальдегидную смолу повышенной жизнеспособности КФ-Ж при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: Карбамидоформальдегидная смола КФ-Ж100 с Силикатный (кварцевый) песок90-110 (Л Щавелевая кислота3-5

Карбамидоформальдегидная 100 100 смола КФ-Ж 100100 100