矿用聚氨酯加固材料黏结性能研究及应用

王玉超

（1.煤炭科学技术研究有限公司 矿用油品分院，北京100013；2.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室，北京100013）

随着煤炭开采规模的不断扩展，井下开采环境越来越复杂，不断威胁着国家经济和井下人员安全，集中表面在：冒顶、片帮、巷道变形等动力地质灾害，高水压诱发突水灾害，高矿井热高瓦斯灾害等[1]。注浆加固技术可有效解决复杂地质下煤岩体片帮、顶板垮落和渗涌水等安全问题,尤其针对松散破碎煤岩体效果更显著[2-5]。目前，工程常用注浆加固材料主要包括：水泥类、化学类和复合材料类等[6]。其中，聚氨酯是应用最广泛的一类化学注浆材料之一，可以兼具加固和堵水作用。虽然存在反应温度高的性能缺陷，但因具有扩散半径大、力学强度高、反应迅速和具备二次膨胀扩散性等优点，在井下某些特殊情况下仍有很大使用价值，如复杂地质的堵水加固[7-8]、高应力低裂隙开度岩体注浆加固和超松散破碎地质加固等。目前，在矿用聚氨酯加固材料方面已有许多研究成果[9-11]，主要集中在：材料研制、安全性能评价和工程应用等。冯志强等[12]开发了1种聚氨酯堵水材料，并进行了工程试验，堵水率可达95%以上。吴怀国等[13]综述了矿用高分子材料性能特点，并对研究方向进行了展望。王继勇等[14]评价了高分子加固材料的安全性能，表明在低自燃低瓦斯矿井下聚氨酯材料仍是安全可靠的。徐叶[15]研究了聚氨酯材料放热致灾成因及控制，确定了最大安全使用剂量。……