【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及注漿材料，尤其涉及一種地底采空區復合注漿材料及其制備方法。
技術介紹
1、礦石開采過程中需要將地下礦石運至地面，以形成合理的運送和開采作業面，隨著礦石不斷運出，地下形成了采礦采空區。采空區長時間閑置會引發頂板巖層塌落的危險，引起地表塌陷。如何修復采空區成為當前采空區工程建設的重中之重。常見的采空區的注漿材料通常采用水泥-水玻璃、水泥-粉煤灰、高聚物等，當采空區涌水時水泥-水玻璃、水泥-粉煤灰無法封堵，而高聚物成本很高，通常只用于應急救援。因此，研究一種地底采空區復合注漿材料及其制備方法具有重要意義。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種地底采空區復合注漿材料及其制備方法，以解決現有技術中高聚物注漿材料成本高的問題。
2、為了實現上述專利技術目的，本專利技術提供以下技術方案：
3、本專利技術提供了一種地底采空區復合注漿材料，所述地底采空區復合注漿材料由a組分和b組分制成，a組分和b組分的重量比為0.6～1.1：1；
4、所述a組分包括如下重量份的原料：多元醇50～100份、發泡劑0.3～0.8份、催化劑1.5～3份、普通硅酸鹽水泥120～150份、水60～80份；
5、所述b組分包括如下重量份的原料：多異氰酸酯35～55份、增強劑35～50份、改性劑2～8份、阻燃劑5～15份；
6、所述改性劑由均苯三甲酸、鎂鹽和鈦酸四丁酯制成。
7、作為優選，所述多元醇為聚醚多元醇和/或聚酯多元醇。>
8、作為優選，所述發泡劑包含一氟二氯乙烷、三氟二氯乙烷、三氟三氯乙烷、五氟丙烷、五氯丁烷、環戊烷、正戊烷和全氟庚烷中的一種或幾種。
9、作為優選，所述催化劑為有機金屬類催化劑和胺類催化劑；所述有機金屬類催化劑為辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫或異辛酸鉍；所述胺類催化劑為三乙烯二胺、n,n-二甲基環己胺、三亞乙基二胺、三乙醇胺或五甲基二亞乙基三胺。
10、作為優選，所述多異氰酸酯包含甲苯-2,4-二異氰酸酯、碳化二亞胺改性二苯基甲烷二異氰酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯中的一種或幾種。
11、作為優選，所述增強劑包含納米碳酸鈣、納米二氧化硅和玻璃纖維中的一種或幾種。
12、作為優選，所述阻燃劑包含磷酸三乙酯、甲基磷酸二甲酯、磷酸三異丙基苯酯、二溴新戊二醇、聚磷酸銨和鉬酸銨中的一種或幾種。
13、作為優選，所述改性劑的制備方法包括如下步驟：將鈦酸四丁酯、鎂鹽和均苯三甲酸混合于甲醇中進行溶劑熱反應，制得改性劑。
14、作為優選，所述鈦酸四丁酯、鎂鹽和均苯三甲酸的質量比為3～5：1～4：1～3；所述鎂鹽和甲醇的質量體積比為1～4g：50～120ml；所述溶劑熱反應的溫度為100～120℃，溶劑熱反應的時間為1～3h。
15、本專利技術還提供一種上述所述的地底采空復合注漿材料的制備方法，包括如下步驟：
16、(1)將普通硅酸鹽水泥和水混合，之后加入多元醇、發泡劑和催化劑進行混合，得到a組分；
17、(2)將多異氰酸酯、增強劑、改性劑和阻燃劑混合，得到b組分；
18、(3)將a組分和b組分按照重量比混合，得到地底采空區復合注漿材料。
19、本專利技術的有益效果：
20、(1)本專利技術采用鈦酸四丁酯、鎂鹽和均苯三甲酸制得改性劑，然后將改性劑和增強劑添加到地底采空區復合注漿材料中，能夠顯著提高固化后地底采空區復合注漿材料的抗壓強度和抗彎強度。
21、(2)本專利技術將復配的阻燃劑添加到地底采空區復合注漿材料，能夠明顯提高阻燃效果。
22、(3)本專利技術的地底采空區復合注漿材料具有優異的耐腐蝕性能和抗爆性能。
23、(4)本專利技術的地底采空區復合注漿材料力學性能優異，將其用于修復采空區，能夠有效減少地面沉降，提高地基的承載力，被修復的采空區可再次用于工程建設。
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1.一種地底采空區復合注漿材料，其特征在于，所述地底采空區復合注漿材料由A組分和B組分制成，A組分和B組分的重量比為0.6～1.1：1；
2.根據權利要求1所述的地底采空區復合注漿材料，其特征在于，所述多元醇為聚醚多元醇和/或聚酯多元醇。
3.根據權利要求1或2所述的地底采空區復合注漿材料，其特征在于，所述發泡劑包含一氟二氯乙烷、三氟二氯乙烷、三氟三氯乙烷、五氟丙烷、五氯丁烷、環戊烷、正戊烷和全氟庚烷中的一種或幾種。
4.根據權利要求3所述的地底采空區復合注漿材料，其特征在于，所述催化劑為有機金屬類催化劑和胺類催化劑；所述有機金屬類催化劑為辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫或異辛酸鉍；所述胺類催化劑為三乙烯二胺、N,N-二甲基環己胺、三亞乙基二胺、三乙醇胺或五甲基二亞乙基三胺。
5.根據權利要求2或4所述的地底采空區復合注漿材料，其特征在于，所述多異氰酸酯包含甲苯-2,4-二異氰酸酯、碳化二亞胺改性二苯基甲烷二異氰酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯中的一種或幾種。
6.根據權利要求5所述的地底采空區復合注漿材料，其特征在于，所述增強劑包含
7.根據權利要求1或2或4或6所述的地底采空區復合注漿材料，其特征在于，所述阻燃劑包含磷酸三乙酯、甲基磷酸二甲酯、磷酸三異丙基苯酯、二溴新戊二醇、聚磷酸銨和鉬酸銨中的一種或幾種。
8.根據權利要求7所述的地底采空區復合注漿材料，其特征在于，所述改性劑的制備方法包括如下步驟：將鈦酸四丁酯、鎂鹽和均苯三甲酸混合于甲醇中進行溶劑熱反應，制得改性劑。
9.根據權利要求8所述的地底采空區復合注漿材料，其特征在于，所述鈦酸四丁酯、鎂鹽和均苯三甲酸的質量比為3～5：1～4：1～3；所述鎂鹽和甲醇的質量體積比為1～4g：50～120mL；所述溶劑熱反應的溫度為100～120℃，溶劑熱反應的時間為1～3h。
10.權利要求1～9任意一項所述的地底采空區復合注漿材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種地底采空區復合注漿材料，其特征在于，所述地底采空區復合注漿材料由a組分和b組分制成，a組分和b組分的重量比為0.6～1.1：1；
2.根據權利要求1所述的地底采空區復合注漿材料，其特征在于，所述多元醇為聚醚多元醇和/或聚酯多元醇。
3.根據權利要求1或2所述的地底采空區復合注漿材料，其特征在于，所述發泡劑包含一氟二氯乙烷、三氟二氯乙烷、三氟三氯乙烷、五氟丙烷、五氯丁烷、環戊烷、正戊烷和全氟庚烷中的一種或幾種。
4.根據權利要求3所述的地底采空區復合注漿材料，其特征在于，所述催化劑為有機金屬類催化劑和胺類催化劑；所述有機金屬類催化劑為辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫或異辛酸鉍；所述胺類催化劑為三乙烯二胺、n,n-二甲基環己胺、三亞乙基二胺、三乙醇胺或五甲基二亞乙基三胺。
5.根據權利要求2或4所述的地底采空區復合注漿材料，其特征在于，所述多異氰酸酯包含甲苯-2,4-二異氰酸酯、碳化二亞胺改性二苯基甲烷二異氰酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯中的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬川，吳希，吳國棟，阮皓，胡石林，曾智斌，張平柱，
申請(專利權)人：安徽中核桐源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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