Полимерное связующее для укрепления горных пород

 

ПОЛИМЕРНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ УКРЕПЛЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД, включающее мочевиноформальдегидную смолу, щавелевую кислоту и воду, отличающееся тем, что, с целью повышения прочности закрепленных пород, связующее дополнительно содержит сополимер моновинилового эфира зтиленглшсоля с акриламидом при следующем соотношении компонентов , мае.%: Мрчевиноформальдег гидная смола 50,0-83,0 Сополимер моновинилового эфира этиленгликоля с акриламидом 1,0-4,5 (Л Щавелевая кислота0 ,5-1,0 Вода 15,5-44,5

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(ц Е 21 Р 20/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВЩ ТЕЛЬСТВУ

1,0-4,5

0,5-1,0

15,5-44,5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3552442/22-03 (22) 08.02.83 (46) 23.02.85. Бюл. Ф 7 (72) З.Г.Аккулова, Л.А.Кричевский, А.И.Дыдьппко, А.И.Мусин, А.Е.Байкенжин

M.Ì.ßìïîïüñêèé, К.К.Скаков и Л.М.Ким (71) Химико-металлургический институт

AH Казахской ССР и Всесоюзный научноисследовательский и проектно-конструкторский угольный институт (53) 622.284.7(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

И 132164, кл. E 02 D 3/14, 1960.

2. Давидов В.В., Белоусов Л.П.

Химический способ укрепления горных пород. M., "Недра", 197, с. 65 (прототип).

„„SU„„1141200 A (54) (57) ПОЛИМЕРНОЕ СВЯЗУКЗЦЕЕ ДЛЯ .

УКРЕПЛЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД, включающее мочевиноформальдегидную смолу, щавелевую кислоту и воду, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения прочности закрепленных пород, связующее дополнительно содержит сополимер моновинилового эфира этиленгликоля с акриламидом при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Мочевиноформальдетгидная смола 50,0-83,0

Сополимер моновинилового эфира этиленгликоля с акриламидом

Щавелевая кислота

Вода

1. 1141

Изобретение относится к угольной промышленности, а именно к связующим растворам для укрепления трещиноватых горных пород, вмещающих горные выработки. 5

Известен состав для укрепления водоносных сыпучих и трещиноватых горных пород, включающий мочевиноформальдегидную смолу, метилсиликонат натрия и щавелевую кислоту в качестве 10 отвердителя . 1).

Однако этот состав не обеспечивает достаточную прочность закрепленных пород.

Наиболее близким к изобретению по составу и достигаемому результату является полимерное связующее для укрепления горных пород, включающее мочевиноформальдегидную смолу, щавелевую кислоту и воду (2).

Недостатком известного связующего является незначительная прочность закрепления пород., Целью изобретения является повышение прочности закрепленных пород, Цель достигается тем, что полимерное связующее для укрепления горных пород, включающее мочевиноформальдегндную смолу, щавелевую кислоту и воду, дополнительно содер30 жит сополимер моновинилового эфира этиленгликоля с акриламидом при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Мочевиноформальдегидная смола 50 0-83,0,35

Сополимер моновинилового эфира этиленгликоля с акриламидом 1,0-4,5

Щавелевая кисло- 40 та 0,5-1,0

Вода 15,5-44,5

Сополимер моновинилового эфира этиленгликоля с акриламидом получают радикальной сополимериэацией .моно- 45 меров в присутствии инициатора по следующей методике. Водный раствор, содержащий 20 г моновинилового эфира этиленгликоля, 30 r акриламида, 0,3 r персульфата аммония и 200 мл воды, нагревают иа водяной бане до

60 С и выдерживают при этой температуре при перемешивании 4 ч. Полученный в результате реакции вязкий водный раствор сополимера разбавляют 5

200 1 водой до 10Ж-ной концентрации и используют для модификации мочевиноформальдегидной смолы(МФС)марки КФЖ.

Связующее готовят совмещением

50-83 мас. растворов ИФС с 1,04,5 мас.7 сополимера. Выбранные пределы концентраций модификатора и

МФС обусловлены незначительным повышением прочности закрепленной породы при концентрациях модификатора и

МФС меньше 1 мас.Ж и 50 мас.7. соответственно, и удорожанием. композиции при концентрациях модификатора и

МФС больше 4,5 мас.Ж и 83 мас.Ж соответственно. Кроме того, использование разбавленного раствора сополимера для модификации влечет за собой невозможность приготовления более концентрированных растворов ИФС.

Для испытания прочностных свойств изготовлены образцы из полимерного связующего, смешенного с наполнителем - размолотой горной породой, представленной аргиллитом средней крепости(связующее! наполнитель=

=1:5 по весу ), и отвердителем— щавелевой кислотой. Количество щавелевой кислоты колеблется в пределах

0,5-1,0 мас .Е, обеспечивающих оптимальное время отверждения компози.ции в течение 2-3 ч. Смесь выдерживают в пресс-форме под давлением

1,0 МПа в течение 3 мин йри 20 С.

В таблице приведены результаты испытаний прочности на сжатие образцов из предлагаемого полимерного связующего.

Иэ данных таблицы следует, что прочность образцов, укрепленных модифицированным связующим, колеблется в зависимости от концентрации МФС и модификатора в пределах 2,35-5,48 и 3,38-10,62 МПав возрасте 7 и 28 сут .соответственно. Прочностные показатели .образцов с немодифицированной

МФС значительно ниже и составляют

0,80-3,55 и 2,18-8,92 Ийа в зависимости от концентрации МФС в возрасте

7 и 28 сут соответственно. Таким образом, модификация МФС сополимером моновинилового эфира этиленгликоля с акриламидом позволяет повысить прочность укрепленных образцов в

1,2- 3 0 раза по сравнению с образцами,.укреплеиными растворами немодифицированной смолы МФС.

1141200

Прочность на сжатие(МПа) в возрасте, сут.

Состав рас гвора, мас.X

Щавелевая кислота

Вода

10,62

5,48

0 5

15,5

1,0

26,5

0,5

6,30

4,63

1,0

2,35

1,0

3,38

1,0

44,5

5910

4,40

4,5

1,0

Составитель Л. Березкина

Редактор С.Патрушева Техред М.Кузьма, . Корректор О.ПУговая

Заказ 465/26 Тираж 482 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Мочевиноформальдегидная смола

Сополимер моновинилового эфира этиленгликоля с ариламидом

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4