Полимерное связующее для химического укрепления горного массива Советский патент 1993 года по МПК E21D11/38 

Ё

Использование: полимерное связующее для химического укрепления горного массива применяют для укрепления нарушенных горных пород в угольных шахтах. Сущность изобретения: для снижения выделения формальдегида при отверждении связующего. Полимерное связующее для химического укрепления горного массива содержит карба- мидную смолу, отвердитель и модификатор. Состав в качестве модификатора содержит технические лигносульфонаты Лифрин-П при следующем содержании компонентов, мас.%: карбамидная смола 68.7-71,8. Лифрин-П 3,6-20,6, кислота ортофосфорная 0,7- 0,8, вода 10,0-23,8. 1 с..п.ф-лы.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к полимерным связующим, применяемым для укрепления нарушенных горных пород в угольных шахтах.

Цель изобретения - снижение выделения формальдегида при отверждении связующего.

Указанная цель достигается тем, что полимерное связующее, содержащее кар- бамидную смолу, отвердитель и модификатор, состав в качестве модификатора содержит технические лигносульфонаты Лифрин-П при следующем содержании компонентов, мас.%:

Карбамидная смола68,7-71,8

Лифрин-П 3,6-20,6

Кислота ортофосфорная0,7-0,8 Вода10,0-23.8 Применяемый в связующем Лифрин-П представляет ,соЬой продукт переработки сульфитно-дрожжевой бражки ультрафильтрационным методом и высушенный посредством распылительной сушки до массовой доли сухих веществ не менее 92%.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом позволяет сделать вывод о том, что заявляемое связующее отличается от известного введением нового модификатора Лифрина-П. Таким обра00

ю ю

3

ю

зом заявляемое техническое решение соответствует критерию - новизна .

Введение Лифрина П позволяет эффективно понизить эмиссию формзльдеги да и повысить прочность закрепляемого массива, что соответствует критерию сущ ственное отличие

Связующее готовят смешиванием водных растворов карбамидной смолы с различным количеством Лифрина-П.

П р и м е р 1. 3,6 г Лифрина-П смешивают с 0,8 г ортофосфорной кислоты и 23,8 г воды. После тщательного перемешивания к полученной смеси добавляют 71,8 карбамидной смолы.

Для определения предела прочности при сжатии связующее смешивается с угольным наполнителем в массовом соотношении связующего и наполнителя 1:6 и выдерживают в пресс-формах при давлении 1 МПа в течение 3 мин. Анализ выделившегося формальдегида при отверждении связующего проводят сульфитным методом.

Дальнейшие примеры применения предлагаемого связующего в сравнении с известным представлены в таблице.

На основании приведенных в таблице данных можно сделать вывод о том, что использование в карбамидном связующем Лифрина-П взамен концентратов СДБ позволяет более эффективно снизить выделение формальдегида из полимера при отверждении и существенно повысить прочность укрепленного угля. Содержание Лифрина-П в связующем в количестве 3,6- 20,6 мас.% обеспечивает максимальную прочность укрепленных образцов угля и эффективно снижает эмиссию формальдегида. Ниже этого интервала концентраций наблюдается незначительное улучшение свойств связующего, выше - снижение прочности и незначительное снижение выделения формальдегида

Характеристика полимерных связующих

0

5

0

5

0

5

0

Выбранные пределы концентраций карбамидной смолы, воды и ортофосфорной кислоты широко используются на шахтах Карагандинского угольного бассейна в технологии химического упрочнения горного массива и обеспечиваеют оптимальный режим работы нагнетательных установок, а также заданное время отверждения композиций.

Таким образом, модификация карбамидной смолы техническими лигносульфо- натами марки Лифрин-П позволяет значительно снизить токсичность и повысить прочность карбамидного связующего, заменить часть смолы дешевыми отходами целлюлозно-бумажной промышленности. Использование предлагаемого полимерного связующего для химического укрепления неустойчивого горного массива позволит повысить эффективность работы очистных забоев, улучшить условия труда горнорабочих за счет снижения токсичности связующего и повышения безопасности труда.

Формула изобретения

Полимерное связующее для химического укрепления горного массива, содержащее карбамидную смолу, отвердитель и модификатор, отличающееся тем, что, с целью снижения выделения формальдегида при отверждении связующего, состав в качестве модификатора содержит технические лигносульфонаты Лифрин-П и в качестве отвердителя фосфорную кислоту при следующем содержании компонентов мае %:

Карбамидная смола

Лигносульфонаты

Лифрин-П

Ортофоссфорная

кислота

Вода

68,7-71,8 3,6-20,6

0,7-0,8 10,0-23,89

Продолжение таблицы