中国北方型煤田普遍受到奥灰水威胁,煤层抗压强度低,易破碎变形,容易产生裂缝和较大的断裂带;通过在煤层破碎岩层中注入矿用加固材料可将裂缝和裂纹粘结在一起,注入浆体的物料可被强劲地锁紧在一起,防止相互已锁紧的岩块之间发生相对移动,达到煤岩加固的目的。
常用的矿用加固材料主要有聚氨酯类、环氧树脂类、丙烯酰胺类、丙烯酸盐类、脲醛树脂类等。其中,环氧树脂类加固剂具有良好的粘接性,固化收缩率小,在固化过程中不产生气体,耐热性、耐药品性、耐久性优良,但浆体僵硬,柔韧不足;丙烯酰胺类加固剂,浆液粘度小,可灌性好,胶凝时间可控,透水性低,但价格昂贵,抗压强度低,耐久性较差,具有腐蚀性,浆液有毒性,会造成环境污染;丙烯酸盐类加固剂可灌性好,浆液胶凝时间可控,但抗压强度较低。聚氨酯类加固剂因具有粘度适中、凝结时间可调,固结后质量轻、导热系数低、耐化学腐蚀等优点。
矿用加固材料被注射进地层后,能迅速渗透细微裂缝,膨胀凝固,利用其本身和岩石优良的连接、粘固特性,使破碎的岩石连接成一个整体,增加岩层的固性和支撑力。并且能迅速解决各种具有隐患的地层问题,
特点:
(1)强粘合力,迅速粘合地层;
(2)低粘度,易渗透裂隙;
(3)高弹性,不受地层运动破坏;
(4)快速达到性能指标,施工迅速。
随着煤炭事业的发展及对井下安全问题重视程度的不断提高,矿用加固材料作为解决煤矿生产的先进技术,已经被国内引进、消化和吸收。