Способ создания многослойного защитного покрытия

 

Изобретение относится к горному делу, предназначено для подготовки поверхности для нанесения набрызг-бетона при защите подземных выработок. Цель - повышение эффективности покрытия и расширение области его применения. Производят подготовку поверхности выработки путем введения в приконтурную зону через шнуры гидрофобизирующего вещества. Затем поверхность обрабатывают пленкообразующим материалом на основе водонепроницаемых синтетических смол, содержащих добавки с солюбилизирующим эффектом от 5 до 40%. На первом этапе образуют липкую поверхность путем нанесения материала с пенетрационной способностью от 1 до 20 с. На последующих этапах наносят материал с добавлением наполнителя для увеличения шероховатости покрытия. Липкую поверхность образуют нанесением по крайней мере двух смол с различным временем отверждения. Каждый последующий этап выполняют после отверждения одной смолы и до начала отверждения другой. 1 з.п. ф-лы.

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU „„1573293:. А 1 (51)5 В 29 D 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИД.:ТЕЛЬСТВУ

2 крытия и расширение области его прил енения. Производят подготовку поверхности выработки путем введения в приконтурную зону через шнуры гидрофобизирующего вещества. Затем поверхность обрабатывают плеккообразующим материалом на основе водонепроницаемых синтетических смол, содержащих добавки с солюбилизирующим эффектом от 5 до 407. На первом этапе образуют липкую поверхность путем нанесения материала с пенетрационной способностью от 1 до 20 с. На последующих этапах наносят материал с добав- лением наполнителя для увеличения шероховатости покрытия. Липкую поверхность образуют, нанесением по крайней мере двух смол с различным временем отверждения. Каждый последующий этан выполняют после отверждения одной смолы и до начала отверждения другой. 1 з.п. ф-лы.

Мииб

t (21) 4463431/24-03 (22) 21. 07. 88 (46) 23.06.90. Бюл. Р 23 (71) Специализированный проектноиэыскательский и экспериментальноконструкторский институт "Гидроспецпроект" (72) М.Е.Рыжевский (53) 622.281.5 (088.8), (56) Авторское свидетельство СССР

9 119158, кл. Р 21 D 11/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 1021401, кл. F 21 D 11/00, 1982. (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ МНОГОСЛОЙНОГО

ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к горному делу, предназначено для подготовки поверхности для нанесения набрызг- . бетона при защите подземных выработок.

Цель - повышение эффективности поИзобретение относится к подземному строительству и горному делу и может быть использовано для защиты подземных выработок.

Целью изобретения является повышение эффективности защитных свойств покрытия и расширение области его .применения.

Способ осуществляют следующил1 образом.

Породы подземного сооружения представлены аргиллитами и алевролитами, выветриваемыми, размокаемыми, подверженными эрозии при взаимодействии с влажным воздухом и примесями, выделяющимися при работе подземного транспорта. Создание защитного покрытия из набрызг-бетона в таких породах невозможно вследс гвие сорбции воды из раствора в породу, размокания поверхностного слоя последней и отсутствия адгезии между материалом и .породой. Аналогичные причины вызывают невозможность использования других известных способов создания защитных покрытий. В данных геологических условиях эффективным является новый способ создания защитного по1573293

40 крытия. Приконтактную зону породы обрабатывают гидрофобизирующимн веществами, для. чего по контуру выработки с шагом 0,6-0,8 м бурят шпуры диаметром 36-42 мм и длиной 0,255

0,5 м.

В шпурах закрепляют специальные инъекторы, через которые подают гидрофобизирующее вещество, В качестве таких веществ используют, например, подогретый раствор желатина в глицерине. После такой обработки породы на ее поверхность наносят первичный слой ппенкообраэующего материала. В качестве такого материала используют, например, связующую композицию на основе водонерастворимой поли-, эфирной смолы ПН 609-21M и включающую добавку вещества с эффектом 20 солюбилизации 8Х. Эта добавка представляет собой сукцинимид. Связую- щая композиция ненаполненная, пенетрационная способность смолы IIH 60921М 15 с. После отверждения первого 25 слоя пленкообразующего материала и образования липкой поверхности на нее наносят второй слой связующей композиции. На этом этапе в связующую композицию вводят наполнитель, в качестве которого используют, например, чешуйки базальтового волокна, образующие шероховатую поверхность после отверждения связующей композиции. Далее на пленкообразующий материал наносят набрызг-бетон проект35 ной толщины. Защитное покрытие получается эффективным и надежным.

Липкую поверхность образуют применением по крайней мере двух вяжущих водонерастворимых смол с различным . друг от друга временем отверждения, при этом каждый последующий этап производят после отверждения одной смолы до начала отверждения второй .

В качестве водонерастворимых смол могут быть взяты эпоксидные смолы

ЭД-. 16, ЭД-20, полиэфирные смолы

ПН609-21М, ТГМ-3.»,ТМГФ-11, МГФ-9, полиуретаны на основе лапрола 503, ПДА-800 и др. Составы связующих композиций подбираются в каждом конкретном случае отдельно.

Применение связующихся композиций с по крайней мере двумя вяжущими водонерастворимыми смолами способствует

1 резкому увеличению несущих свойств всего покрытия в целом. Это связано с тем, что такие связующие композиции образуют взаимопроникающую полимерную сетку и имеют весьма малые значения усадочных напряжений.

Нанесение каждого последующего слоя после отверждения одной смолы до отверждения второй. обуславливается тем, что в этом случае слои образуют единую конструкцию за счет сополимеризации однородных веществ.

Шероховатость и гидрофобцость последнего слбя пленкообразующего материала необходимы для обеспечения надежного сцепления этого материала с набрызг-бетоном.

Пленкообразующие материалы на основе водонерастворимых смол, например, из класса эпоксидных, полиэфирных, полиуретановых не смешиваются с грунтовой водой, их свойства в результате разбавления водой, не нарушаются, сохраняются по показателям во всем объеме. Введение солюбилирующих добавок обязательно, так как такие добавки обеспечивают поглощение (солюбилизацию) воды с поверхности внутрь связующей композиции, а именно„ в мицеллы эмулы атора. Это приводит к тому, что ликвидируется разделительный слой сорбционной воды и примесей органического и минерального происхождения.

Добавки с эффектом солюбилизации меньше 5Х обладают слабыми поглощающими свойствами и улучшают сцепление с влажной поверхностью незначительно, в 1,1 — 1,3 раза, с эффектом солюбилизации 5Е и более увеличивают сцепление в два и более раз. Добавки с эффектом солюбилизации более

40Х являются дефицитными, дорогостоящими, практически не выпускаются. В качестве таких добавок могут быть взяты сульфонаты, алкилсульфонаты, сукцинимиды и т.д. Эффективны их смеси, а также комплексные добавки с солюбилизирующим эффектом.

Нанесение пленки на поверхность по этапам вызвано следующим.

На первом этапе необходимо обеспечить максимальное заполнение всех неравностей поверхности, пор и трещин связующей композицией. В результате повышается сцепление покрытия с поверхностью за счет увеличения площади, предотвращается доступ грунтовых вод в выработку, обеспечивается лучшая защита поверхности от эрозии, Для достижения этого на первом этапе

157

Составитель С.Вагурин

Редактор М.Бланар Техред Л.Сердюкова Корректор М.Самборская

Заказ 1635 Тираж 528 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 используют ненаполненные маловязкие связующие композиции с пенетрацианной способностью 1-20 с и образующие липкую поверхность. Это необходимо . вследствие того, что в подземных условиях, где развивается быстро горное давление, необходимо как можно быстрее образовать защитное покрытие. Для этого используются быстросхватывающие связующие композиции с временем отверждения не более 20 мин.

Время гелеобразования у таких композиций составляет 20-45 с. За это время связующая композиция должна быть доставлена (набрызгана) на поверх- ность и должна проникнуть в поры и трещины. Таким образом, связующие ком. позиции с пенетрационной (поглощаемой) способностью более,20 с оказываются малоэффективными. Связующие композиции с пенетрационпой способностью менее 1 с отсутствуют (есть только отдельные вещества). Липкая поверхность необходима для уменьшения расхода наносимого материала последующего слоя за счет отскока.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Способ создания многослойного защитного покрытия, включающий под3293 б готовку поверхности выработки, обработку ее пленкообразующим материалом и нанесение набрызг-бетона, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности защитных свойств покрытия и расширения области его применения, подготовку поверхности осуществляют путем введения в

10 приконтурный слой пород гидрофобиэирующего вещества и обработку hosepx" ности выполняют по. этапам, а в качестве пленкообраэующего материала используют состав .на основе водоне15 растворимых синтетических смол, содержащих добавки с солюбилизирующим . эффектом 5-40Х при этом на первом этапе образуют липкую. поверхность путем нанесения материала с пенетра20 ционной способностью 1-20 с, а на последующих этапах в материал добавляют наполнитель.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что липкую поверх25 ность образуют нанесением по крайней мере двух смол с различным временем отверждения, при этом каждый последующий этап выполняют после отверждения одной смолы и до начала

30 отверждения другой.