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您当前的位置： 一种新型塑性喷涂防护材料及其在煤矿巷道中的应用的制作方法
2021-02-02 17:02:25|
346|
起点商标网 本发明涉及喷涂防护材料
技术领域：
，具体为一种新型塑性喷涂防护材料及其在煤矿巷道中的应用。
背景技术：
：煤炭自燃是我国矿井的主要自然灾害之一，为了解决布置在自燃发火期较短的煤层中需长期服务的巷道、沿空掘巷的回采巷道和放顶煤工作面沿空留巷等巷道的防灭火问题，需要在巷道壁面喷涂隔风材料以防止巷道漏风，降低煤层和采空区发生自燃的可能性。目前喷涂巷道壁面常用的材料有水泥单浆液、混凝土和聚氨酯。水泥单浆液因附着性差造成喷涂效果不理想，应用效果较差；喷涂混凝土需要运输大量的设备和材料，对于铺设轨道不多的矿井困难较大，且喷涂的费用高、效率低；聚氨酯材料易燃，喷涂设备要求高，操作不方便，且聚氨酯固化后易产生裂缝，影响隔风效果。而且由于传统的喷射混凝土技术存在施工速度慢、劳动环境差、材料消耗大、辅助运输量大、安全隐患多等诸多缺点，极大地制约了当前采用锚喷支护的矿用井巷掘进速度。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种新型塑性喷涂防护材料及其在煤矿巷道中的应用，以解决上述
背景技术：
中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型塑性喷涂防护材料，按照质量组分计，包括以下组分含量：石墨粉15-25份、陶瓷研磨粉末10-18份、硅藻土粉末2-8份、热塑性树脂10-15份、改性增粘树脂14.5-16.5份、羟丙基甲基纤维素2-6份、聚异丁烯4-12份、微晶蜡3-7份、聚乙烯醇5-8份、聚磷酸铵2-6份、玻璃纤维15-25份、发泡剂5-13份、减水剂0.5-0.7、固化剂1.5-3.5份、促进剂0.7-2.5份、阻燃剂1-3份。优选的，按照质量组分计，包括以下组分含量：石墨粉15份、陶瓷研磨粉末10份、硅藻土粉末2份、热塑性树脂10份、改性增粘树脂14.5份、羟丙基甲基纤维素2份、聚异丁烯4份、微晶蜡3份、聚乙烯醇5份、聚磷酸铵2份、玻璃纤维15份、发泡剂5份、减水剂0.5份、固化剂1.5份、促进剂0.7份、阻燃剂1份。优选的，配方中使用的热塑性树脂为超细的粉末状固体形态，热塑性树脂采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯以及碳九石油树脂中的任意一种或两种及两种以上混合物。优选的，所述发泡剂为无机发泡剂，采用碳酸钙、碳酸镁、碳酸氢钠中的任意一种或两种及两种以上混合物。本发明还提供一种新型塑性喷涂防护材料在煤矿巷道中的应用，包括以下操作步骤：s1：塑性喷涂防护材料的制备：s11：按照质量组分称取适量的石墨粉、陶瓷研磨粉末、硅藻土粉末放入均质机内混合均匀，然后放入研磨机内进行研磨，均匀颗粒粒径，得到固体物料；s12：然后按照质量组分称取适量的、热塑性树脂、改性增粘树脂、羟丙基甲基纤维素、聚异丁烯以及聚乙烯醇，混合后升温至250-300℃，然后加入适量的促进剂和阻燃剂混合，冷却至85-95℃后再依次加入微晶蜡、聚磷酸铵和玻璃纤维，得到混合物料；s13：将固体物料加入适量的水混合后，搅拌混合后加入混合物料内，继续搅拌，搅拌过程中依次加入发泡剂和减水剂，最终得到所述的塑性喷涂防护材料。s2：塑性喷涂防护材料的喷涂操作：s21：固体物料、混合物料以及发泡剂和减水剂各自独立包装，将物料均运输至矿井下，每一分量的物料均按照配比量进行包装，巷道内设置有搅拌机，将各物料按照顺序依次倒入搅拌机内，均匀搅拌后静置2-3h；s22：先通过喷涂机对巷道表面喷洒除净水，然后将搅拌好的塑性喷涂防护材料放入喷射机中，对沿着巷道内壁进行喷涂操作。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的塑形喷涂防护材料具有高阻燃、发泡倍数大、韧性好、不潮解、受矿压变形后不开裂、不脱落、气密性好的特点，在应用过程中施工简单且效率高，相比水泥砂浆喷浆可大大提高工作效率、降低综合成本、减少粉尘危害、降低工人劳动强度、保护施工人员健康。并且该新型塑性防护材料服务期内无需修补复喷，封堵防护质量好，从而保证了巷道系统的安全可靠。具体实施方式下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1：一种新型塑性喷涂防护材料，按照质量组分计，包括以下组分含量：石墨粉15-25份、陶瓷研磨粉末10-18份、硅藻土粉末2-8份、热塑性树脂10-15份、改性增粘树脂14.5-16.5份、羟丙基甲基纤维素2-6份、聚异丁烯4-12份、微晶蜡3-7份、聚乙烯醇5-8份、聚磷酸铵2-6份、玻璃纤维15-25份、发泡剂5-13份、减水剂0.5-0.7、固化剂1.5-3.5份、促进剂0.7-2.5份、阻燃剂1-3份。进一步的，按照质量组分计，包括以下组分含量：石墨粉15份、陶瓷研磨粉末10份、硅藻土粉末2份、热塑性树脂10份、改性增粘树脂14.5份、羟丙基甲基纤维素2份、聚异丁烯4份、微晶蜡3份、聚乙烯醇5份、聚磷酸铵2份、玻璃纤维15份、发泡剂5份、减水剂0.5份、固化剂1.5份、促进剂0.7份、阻燃剂1份。进一步的，配方中使用的热塑性树脂为超细的粉末状固体形态，热塑性树脂采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯以及碳九石油树脂中的任意一种或两种及两种以上混合物。进一步的，所述发泡剂为无机发泡剂，采用碳酸钙、碳酸镁、碳酸氢钠中的任意一种或两种及两种以上混合物。本发明还提供一种新型塑性喷涂防护材料在煤矿巷道中的应用，包括以下操作步骤：s1：塑性喷涂防护材料的制备：s11：按照质量组分称取适量的石墨粉、陶瓷研磨粉末、硅藻土粉末放入均质机内混合均匀，然后放入研磨机内进行研磨，均匀颗粒粒径，得到固体物料；s12：然后按照质量组分称取适量的、热塑性树脂、改性增粘树脂、羟丙基甲基纤维素、聚异丁烯以及聚乙烯醇，混合后升温至250-300℃，然后加入适量的促进剂和阻燃剂混合，冷却至85-95℃后再依次加入微晶蜡、聚磷酸铵和玻璃纤维，得到混合物料；s13：将固体物料加入适量的水混合后，搅拌混合后加入混合物料内，继续搅拌，搅拌过程中依次加入发泡剂和减水剂，最终得到所述的塑性喷涂防护材料。s2：塑性喷涂防护材料的喷涂操作：s21：固体物料、混合物料以及发泡剂和减水剂各自独立包装，将物料均运输至矿井下，每一分量的物料均按照配比量进行包装，巷道内设置有搅拌机，将各物料按照顺序依次倒入搅拌机内，均匀搅拌后静置2-3h；s22：先通过喷涂机对巷道表面喷洒除净水，然后将搅拌好的塑性喷涂防护材料放入喷射机中，对沿着巷道内壁进行喷涂操作。实施例2：一种新型塑性喷涂防护材料，按照质量组分计，包括以下组分含量：石墨粉15-25份、陶瓷研磨粉末10-18份、硅藻土粉末2-8份、热塑性树脂10-15份、改性增粘树脂14.5-16.5份、羟丙基甲基纤维素2-6份、聚异丁烯4-12份、微晶蜡3-7份、聚乙烯醇5-8份、聚磷酸铵2-6份、玻璃纤维15-25份、发泡剂5-13份、减水剂0.5-0.7、固化剂1.5-3.5份、促进剂0.7-2.5份、阻燃剂1-3份。进一步的，按照质量组分计，包括以下组分含量：石墨粉25份、陶瓷研磨粉末15份、硅藻土粉末6份、热塑性树脂10份、改性增粘树脂14.5份、羟丙基甲基纤维素2份、聚异丁烯4份、微晶蜡6份、聚乙烯醇7份、聚磷酸铵3份、玻璃纤维15份、发泡剂5份、减水剂0.7份、固化剂1.5份、促进剂0.9份、阻燃剂1.5份。实施例2与上述实施例材料、加工步骤相同，不同之处在于两者的配比不同。实施例3：一种新型塑性喷涂防护材料，按照质量组分计，包括以下组分含量：石墨粉15-25份、陶瓷研磨粉末10-18份、硅藻土粉末2-8份、热塑性树脂10-15份、改性增粘树脂14.5-16.5份、羟丙基甲基纤维素2-6份、聚异丁烯4-12份、微晶蜡3-7份、聚乙烯醇5-8份、聚磷酸铵2-6份、玻璃纤维15-25份、发泡剂5-13份、减水剂0.5-0.7、固化剂1.5-3.5份、促进剂0.7-2.5份、阻燃剂1-3份。进一步的，按照质量组分计，包括以下组分含量：石墨粉20份、陶瓷研磨粉末16份、硅藻土粉末2份、热塑性树脂10份、改性增粘树脂14.5份、羟丙基甲基纤维素4份、聚异丁烯4份、微晶蜡6份、聚乙烯醇6份、聚磷酸铵5份、玻璃纤维15份、发泡剂5份、减水剂0.5份、固化剂2.5份、促进剂0.9份、阻燃剂2份。实施例3与上述实施例材料、加工步骤相同，不同之处在于两者的配比不同。按实施例1-3中所述配比与制备方法所制得的新型塑性喷涂防护材料，按照喷涂方法，将其分别喷涂在同一巷道内的同一区域上划分出的三个区块表面，喷涂完成后对其抗压强度、抗拉强度、吸水率和断裂伸长率等方面进行测试，结果如下表所示：实施例抗压强度/mpa抗拉强度/mpa吸水率/%断裂伸长率/%实施例193.757.284.0583实施例294.728.914.6188实施例395.566.994.9881由表中可以看出，按照实施例1中所述配比与制备方法所制得的新型塑性喷涂防护材料，其抗拉强度和断裂伸长率大于实施例3但低于实施例1；按照实施例2中所述配比与制备方法所制得的新型塑性喷涂防护材料，抗拉强度和断裂伸出率均大于其余两个实施例；按照实施例3中所述配比与制备方法所制得的新型塑性喷涂防护材料，抗压强度和吸水率均大于其余两个实施例。本发明提供的塑形喷涂防护材料具有高阻燃、发泡倍数大、韧性好、不潮解、受矿压变形后不开裂、不脱落、气密性好的特点，在应用过程中施工简单且效率高，相比水泥砂浆喷浆可大大提高工作效率、降低综合成本、减少粉尘危害、降低工人劳动强度、保护施工人员健康。并且该新型塑性防护材料服务期内无需修补复喷，封堵防护质量好，从而保证了巷道系统的安全可靠尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。当前第1页1 2 3
技术领域：
，具体为一种新型塑性喷涂防护材料及其在煤矿巷道中的应用。
背景技术：
：煤炭自燃是我国矿井的主要自然灾害之一，为了解决布置在自燃发火期较短的煤层中需长期服务的巷道、沿空掘巷的回采巷道和放顶煤工作面沿空留巷等巷道的防灭火问题，需要在巷道壁面喷涂隔风材料以防止巷道漏风，降低煤层和采空区发生自燃的可能性。目前喷涂巷道壁面常用的材料有水泥单浆液、混凝土和聚氨酯。水泥单浆液因附着性差造成喷涂效果不理想，应用效果较差；喷涂混凝土需要运输大量的设备和材料，对于铺设轨道不多的矿井困难较大，且喷涂的费用高、效率低；聚氨酯材料易燃，喷涂设备要求高，操作不方便，且聚氨酯固化后易产生裂缝，影响隔风效果。而且由于传统的喷射混凝土技术存在施工速度慢、劳动环境差、材料消耗大、辅助运输量大、安全隐患多等诸多缺点，极大地制约了当前采用锚喷支护的矿用井巷掘进速度。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种新型塑性喷涂防护材料及其在煤矿巷道中的应用，以解决上述
背景技术：
中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型塑性喷涂防护材料，按照质量组分计，包括以下组分含量：石墨粉15-25份、陶瓷研磨粉末10-18份、硅藻土粉末2-8份、热塑性树脂10-15份、改性增粘树脂14.5-16.5份、羟丙基甲基纤维素2-6份、聚异丁烯4-12份、微晶蜡3-7份、聚乙烯醇5-8份、聚磷酸铵2-6份、玻璃纤维15-25份、发泡剂5-13份、减水剂0.5-0.7、固化剂1.5-3.5份、促进剂0.7-2.5份、阻燃剂1-3份。优选的，按照质量组分计，包括以下组分含量：石墨粉15份、陶瓷研磨粉末10份、硅藻土粉末2份、热塑性树脂10份、改性增粘树脂14.5份、羟丙基甲基纤维素2份、聚异丁烯4份、微晶蜡3份、聚乙烯醇5份、聚磷酸铵2份、玻璃纤维15份、发泡剂5份、减水剂0.5份、固化剂1.5份、促进剂0.7份、阻燃剂1份。优选的，配方中使用的热塑性树脂为超细的粉末状固体形态，热塑性树脂采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯以及碳九石油树脂中的任意一种或两种及两种以上混合物。优选的，所述发泡剂为无机发泡剂，采用碳酸钙、碳酸镁、碳酸氢钠中的任意一种或两种及两种以上混合物。本发明还提供一种新型塑性喷涂防护材料在煤矿巷道中的应用，包括以下操作步骤：s1：塑性喷涂防护材料的制备：s11：按照质量组分称取适量的石墨粉、陶瓷研磨粉末、硅藻土粉末放入均质机内混合均匀，然后放入研磨机内进行研磨，均匀颗粒粒径，得到固体物料；s12：然后按照质量组分称取适量的、热塑性树脂、改性增粘树脂、羟丙基甲基纤维素、聚异丁烯以及聚乙烯醇，混合后升温至250-300℃，然后加入适量的促进剂和阻燃剂混合，冷却至85-95℃后再依次加入微晶蜡、聚磷酸铵和玻璃纤维，得到混合物料；s13：将固体物料加入适量的水混合后，搅拌混合后加入混合物料内，继续搅拌，搅拌过程中依次加入发泡剂和减水剂，最终得到所述的塑性喷涂防护材料。s2：塑性喷涂防护材料的喷涂操作：s21：固体物料、混合物料以及发泡剂和减水剂各自独立包装，将物料均运输至矿井下，每一分量的物料均按照配比量进行包装，巷道内设置有搅拌机，将各物料按照顺序依次倒入搅拌机内，均匀搅拌后静置2-3h；s22：先通过喷涂机对巷道表面喷洒除净水，然后将搅拌好的塑性喷涂防护材料放入喷射机中，对沿着巷道内壁进行喷涂操作。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的塑形喷涂防护材料具有高阻燃、发泡倍数大、韧性好、不潮解、受矿压变形后不开裂、不脱落、气密性好的特点，在应用过程中施工简单且效率高，相比水泥砂浆喷浆可大大提高工作效率、降低综合成本、减少粉尘危害、降低工人劳动强度、保护施工人员健康。并且该新型塑性防护材料服务期内无需修补复喷，封堵防护质量好，从而保证了巷道系统的安全可靠。具体实施方式下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1：一种新型塑性喷涂防护材料，按照质量组分计，包括以下组分含量：石墨粉15-25份、陶瓷研磨粉末10-18份、硅藻土粉末2-8份、热塑性树脂10-15份、改性增粘树脂14.5-16.5份、羟丙基甲基纤维素2-6份、聚异丁烯4-12份、微晶蜡3-7份、聚乙烯醇5-8份、聚磷酸铵2-6份、玻璃纤维15-25份、发泡剂5-13份、减水剂0.5-0.7、固化剂1.5-3.5份、促进剂0.7-2.5份、阻燃剂1-3份。进一步的，按照质量组分计，包括以下组分含量：石墨粉15份、陶瓷研磨粉末10份、硅藻土粉末2份、热塑性树脂10份、改性增粘树脂14.5份、羟丙基甲基纤维素2份、聚异丁烯4份、微晶蜡3份、聚乙烯醇5份、聚磷酸铵2份、玻璃纤维15份、发泡剂5份、减水剂0.5份、固化剂1.5份、促进剂0.7份、阻燃剂1份。进一步的，配方中使用的热塑性树脂为超细的粉末状固体形态，热塑性树脂采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯以及碳九石油树脂中的任意一种或两种及两种以上混合物。进一步的，所述发泡剂为无机发泡剂，采用碳酸钙、碳酸镁、碳酸氢钠中的任意一种或两种及两种以上混合物。本发明还提供一种新型塑性喷涂防护材料在煤矿巷道中的应用，包括以下操作步骤：s1：塑性喷涂防护材料的制备：s11：按照质量组分称取适量的石墨粉、陶瓷研磨粉末、硅藻土粉末放入均质机内混合均匀，然后放入研磨机内进行研磨，均匀颗粒粒径，得到固体物料；s12：然后按照质量组分称取适量的、热塑性树脂、改性增粘树脂、羟丙基甲基纤维素、聚异丁烯以及聚乙烯醇，混合后升温至250-300℃，然后加入适量的促进剂和阻燃剂混合，冷却至85-95℃后再依次加入微晶蜡、聚磷酸铵和玻璃纤维，得到混合物料；s13：将固体物料加入适量的水混合后，搅拌混合后加入混合物料内，继续搅拌，搅拌过程中依次加入发泡剂和减水剂，最终得到所述的塑性喷涂防护材料。s2：塑性喷涂防护材料的喷涂操作：s21：固体物料、混合物料以及发泡剂和减水剂各自独立包装，将物料均运输至矿井下，每一分量的物料均按照配比量进行包装，巷道内设置有搅拌机，将各物料按照顺序依次倒入搅拌机内，均匀搅拌后静置2-3h；s22：先通过喷涂机对巷道表面喷洒除净水，然后将搅拌好的塑性喷涂防护材料放入喷射机中，对沿着巷道内壁进行喷涂操作。实施例2：一种新型塑性喷涂防护材料，按照质量组分计，包括以下组分含量：石墨粉15-25份、陶瓷研磨粉末10-18份、硅藻土粉末2-8份、热塑性树脂10-15份、改性增粘树脂14.5-16.5份、羟丙基甲基纤维素2-6份、聚异丁烯4-12份、微晶蜡3-7份、聚乙烯醇5-8份、聚磷酸铵2-6份、玻璃纤维15-25份、发泡剂5-13份、减水剂0.5-0.7、固化剂1.5-3.5份、促进剂0.7-2.5份、阻燃剂1-3份。进一步的，按照质量组分计，包括以下组分含量：石墨粉25份、陶瓷研磨粉末15份、硅藻土粉末6份、热塑性树脂10份、改性增粘树脂14.5份、羟丙基甲基纤维素2份、聚异丁烯4份、微晶蜡6份、聚乙烯醇7份、聚磷酸铵3份、玻璃纤维15份、发泡剂5份、减水剂0.7份、固化剂1.5份、促进剂0.9份、阻燃剂1.5份。实施例2与上述实施例材料、加工步骤相同，不同之处在于两者的配比不同。实施例3：一种新型塑性喷涂防护材料，按照质量组分计，包括以下组分含量：石墨粉15-25份、陶瓷研磨粉末10-18份、硅藻土粉末2-8份、热塑性树脂10-15份、改性增粘树脂14.5-16.5份、羟丙基甲基纤维素2-6份、聚异丁烯4-12份、微晶蜡3-7份、聚乙烯醇5-8份、聚磷酸铵2-6份、玻璃纤维15-25份、发泡剂5-13份、减水剂0.5-0.7、固化剂1.5-3.5份、促进剂0.7-2.5份、阻燃剂1-3份。进一步的，按照质量组分计，包括以下组分含量：石墨粉20份、陶瓷研磨粉末16份、硅藻土粉末2份、热塑性树脂10份、改性增粘树脂14.5份、羟丙基甲基纤维素4份、聚异丁烯4份、微晶蜡6份、聚乙烯醇6份、聚磷酸铵5份、玻璃纤维15份、发泡剂5份、减水剂0.5份、固化剂2.5份、促进剂0.9份、阻燃剂2份。实施例3与上述实施例材料、加工步骤相同，不同之处在于两者的配比不同。按实施例1-3中所述配比与制备方法所制得的新型塑性喷涂防护材料，按照喷涂方法，将其分别喷涂在同一巷道内的同一区域上划分出的三个区块表面，喷涂完成后对其抗压强度、抗拉强度、吸水率和断裂伸长率等方面进行测试，结果如下表所示：实施例抗压强度/mpa抗拉强度/mpa吸水率/%断裂伸长率/%实施例193.757.284.0583实施例294.728.914.6188实施例395.566.994.9881由表中可以看出，按照实施例1中所述配比与制备方法所制得的新型塑性喷涂防护材料，其抗拉强度和断裂伸长率大于实施例3但低于实施例1；按照实施例2中所述配比与制备方法所制得的新型塑性喷涂防护材料，抗拉强度和断裂伸出率均大于其余两个实施例；按照实施例3中所述配比与制备方法所制得的新型塑性喷涂防护材料，抗压强度和吸水率均大于其余两个实施例。本发明提供的塑形喷涂防护材料具有高阻燃、发泡倍数大、韧性好、不潮解、受矿压变形后不开裂、不脱落、气密性好的特点，在应用过程中施工简单且效率高，相比水泥砂浆喷浆可大大提高工作效率、降低综合成本、减少粉尘危害、降低工人劳动强度、保护施工人员健康。并且该新型塑性防护材料服务期内无需修补复喷，封堵防护质量好，从而保证了巷道系统的安全可靠尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。当前第1页1 2 3
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