CN111004003A - 一种高倍率速凝型矿用封孔材料及使用方法 - Google Patents

一种高倍率速凝型矿用封孔材料及使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111004003A
CN111004003A CN201911155562.2A CN201911155562A CN111004003A CN 111004003 A CN111004003 A CN 111004003A CN 201911155562 A CN201911155562 A CN 201911155562A CN 111004003 A CN111004003 A CN 111004003A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hole sealing
sealing material
quick
setting
bentonite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911155562.2A
Other languages
English (en)
Inventor
张海宾
张连军
冯娟
高亚明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Chunyu Safety Technology Co Ltd
Original Assignee
Anhui Chunyu Safety Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Chunyu Safety Technology Co Ltd filed Critical Anhui Chunyu Safety Technology Co Ltd
Priority to CN201911155562.2A priority Critical patent/CN111004003A/zh
Publication of CN111004003A publication Critical patent/CN111004003A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/06—Aluminous cements
    • C04B28/065—Calcium aluminosulfate cements, e.g. cements hydrating into ettringite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00241—Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00275—Materials impermeable to vapours or gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00724—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 in mining operations, e.g. for backfilling; in making tunnels or galleries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

一种高倍率速凝型矿用封孔材料及使用方法，属于矿用封孔材料。该封孔材料按照质量百分比包含以下原料：速凝粉10～30％，硅酸盐水泥60～80％，膨润土1～6％，氯化钠0.3～0.5％，铝酸钠0.1～0.3％，生石灰3～8％，减水剂0.05～0.2％，活性剂0.05～0.2％，使用时将水与封孔材料按照质量比为1：1.6～2搅拌均匀即可。封孔材料倍率高，凝结时间短，膨胀倍率在10％～100％，终凝时间小于120min，在倍率提高的同时抗压强度及凝结时间不受影响，满足瓦斯抽采的强度及凝结时间，保证封孔的长期效果。封孔材料的高倍膨胀性使封孔材料充满管壁，不会产生孔隙造成瓦斯的泄露，提高安全性能，对于相同长度的抽采管节约用料，降低瓦斯抽采成本。价格低廉，无毒、无污染、封孔效率高，具有良好的流动性及可塑性。

Description

一种高倍率速凝型矿用封孔材料及使用方法
技术领域
本发明涉及一种矿用封孔材料及使用方法，尤其是一种高倍率速凝型矿用封孔材料及使用方法，适用于煤矿瓦斯抽采钻孔封孔。
背景技术
目前，煤层瓦斯压力测定、抽采钻孔的直接封孔技术主要采用粘土封孔法、水泥砂浆封孔法、聚氨酯封孔法或混合封孔法等。粘土封孔法，优点是材料便宜、成本低。该方法简单易行，适宜封堵各种倾角的孔。缺点是粘土材料必须软硬适当，太软容易粘在孔壁上，泥送不到位，形成空腔与裂隙使测压失败；过硬时也会出现裂缝漏气，粘土送入孔内比较困难，封孔长度受到一定限制。聚氨酯封孔法，聚氨酯泡沫具有不收缩、膨胀性大、粘结力强、密封性好、阻燃、抗静电等特点，但缺点是反应速度过快，泡沫速度过快，泡沫尺寸稳定性不好，可操作时间短，同时价格昂贵。采用水泥砂浆封孔法时，不仅材料便宜，而且注浆对孔周围岩体的裂隙也有一定的封堵作用，封孔严密，但水泥砂浆易产生收缩，凝结时间长，且施工复杂，效率低；砂浆泵送由于与输浆的摩擦力大，封孔长度不易满足要求。
发明内容
本发明的目的是要克服现有技术中存在的问题，提供一种高倍率速凝型矿用封孔材料及使用方法，解决封孔长度不够、凝结时间较长、成本过高、可塑性低的问题。
本发明的目的是这样实现的：封孔材料原料按照质量百分比包括：速凝粉10～30％，硅酸盐水泥60～80％，膨润土1～6％，氯化钠0.3～0.5％，铝酸钠0.1～0.3％，生石灰3～8％，减水剂0.05～0.2％，活性剂0.05～0.2％；
将上述原料按质量百分比配料，混合均匀，即可获得封孔材料。
所述的封孔材料中活性剂为片状的铝粉。
所述的速凝粉为：低碱度硫铝酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥和常规速凝剂复合而成，以重量比为1:5:0.5的组合。
所述的常规速凝剂型号为PCS-3、PCS-2、J85、Hb-4或RT-18。
所述的封孔材料中膨润土为钙基膨润土或钠基膨润土中的一种或两种任意比例混合的混合物，所述的膨润土粒度目数范围在200～300之间的任一粒度。
使用方法：按照水与封孔材料的质量比为1:1.6～2混合，搅拌均匀成浆状，通过注浆泵将浆体输送至抽采管即可。
有益效果，由于采用了上述技术方案，水泥及碱性组分与水反应后释放出碱性，水泥中的活性剂在碱性条件下释放气体使水泥膨胀，同时释放热量促进水泥的水化和硬化，从而提高了材料的膨胀倍率同时缩短了注浆的候凝时间，同时铝酸钠中加入能够降低水泥中的缓凝组分的含量，对水泥的早期强度有促进作用，增加了封孔长度、缩短了凝结时间。本发明中所有组分均是来自市售材料，原料方便易得，价格低廉，无毒、无污染，环保。经实验表明，本发明在20℃下，倍率可达10％～100％，凝结时间小于120min，，既保证了使用时的泵送性能，又同时满足注浆完成后的快速凝结硬化，膨胀倍率较高(10％～100％)，可有效降低材料的使用量，减少泵送时间，流动性和凝结时间符合泵送要求，同时抗压强度没有因为倍率提高而降低，符合瓦斯抽采时所需的最低强度；大大提高了封孔效率，保证了封孔质量。
解决了封孔长度不够、凝结时间较长、成本过高、可塑性低的问题，达到了本发明的目的。
优点：本发明的封孔材料倍率高，凝结时间短，膨胀倍率在10％～100％，终凝时间小于120min，在倍率提高的同时抗压强度及凝结时间不受影响，满足瓦斯抽采的强度及凝结时间，保证封孔的长期效果；封孔材料的高倍膨胀性使封孔材料充满管壁，不会产生孔隙造成瓦斯的泄露，提高安全性能，同时对于相同长度的抽采管节约用料，降低瓦斯抽采成本。该封孔材料凝结时间短，膨胀倍率高，价格低廉，无毒、无污染、封孔效率高，具有良好的流动性及可塑性。
具体实施方式
本发明的封孔材料原料按照质量百分比包括：速凝粉10～30％，硅酸盐水泥60～80％，膨润土1～6％，氯化钠0.3～0.5％，铝酸钠0.1～0.3％，生石灰3～8％，减水剂0.05～0.2％，活性剂0.05～0.2％；
将上述原料按质量百分比配料，混合均匀，即可获得封孔材料。
所述的封孔材料中活性剂为片状的铝粉。
所述的速凝粉为：低碱度硫铝酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥和常规速凝剂复合而成，以重量比为1:5:0.5的组合。
所述的常规速凝剂型号为PCS-3、PCS-2、J85、Hb-4或RT-18。
所述的封孔材料中膨润土为钙基膨润土或钠基膨润土中的一种或两种任意比例混合的混合物，所述的膨润土粒度目数范围在200～300之间的任一粒度。
使用方法：按照水与封孔材料的质量比为1:1.6～2混合，搅拌均匀成浆状，通过注浆泵将浆体输送至抽采管即可。
下面结合具体实施方式，进一步说明本发明。
实施例1：本发明的一种高倍率速凝型矿用封孔材料，包括速凝粉10％，硅酸盐水泥80％，钠基膨润土1％，氯化钠0.5％，铝酸钠0.3％，生石灰8％，减水剂0.15％，活性剂0.05％。使用时将上述原料按照重量百分比混合均匀再将干料与水搅拌均匀即可。按照此配比使用此材料，水灰比1:1.8，起膨时间为15min，膨胀倍率为15％，终凝时间115min。
所述的速凝粉为低碱度硫铝酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥和常规速凝剂PCS-2的重量比为1:5:0.5。
实施例2：本发明所述的一种高倍率速凝型矿用封孔材料，包括速凝粉30％，硅酸盐水泥60％，钙基膨润土6％，氯化钠0.4％，铝酸钠0.2％，生石灰3％，减水剂0.2％，活性剂0.2％。使用时将上述原料按照重量百分比混合均匀再将干料与水搅拌均匀即可。按照此配比使用此材料，水灰比1:2，起膨时间为8min，膨胀倍率为65％，终凝时间50min。
所述的速凝粉为低碱度硫铝酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥和常规速凝剂PCS-3的重量比为1:5:0.5。
实施例3：本发明所述的一种高倍率速凝型矿用封孔材料，包括速凝粉20％，硅酸盐水泥70％，钙基膨润土2％，钠基膨润土2％，氯化钠0.3％，铝酸钠0.1％，生石灰5.5％，减水剂0.05％，活性剂0.05％。使用时将上述原料按照重量百分比混合均匀再将干料与水搅拌均匀即可。按照此配比使用此材料，水灰比1:1.6，起膨时间为13min，膨胀倍率为20％，终凝时间80min。
所述的速凝粉为低碱度硫铝酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥和常规速凝剂J85的重量比为1:5:0.5。
实施例4：本发明所述的一种高倍率速凝型矿用封孔材料，包括速凝粉25％，硅酸盐水泥65％，钙基膨润土2.5％，钠基膨润土1％，氯化钠0.2％，铝酸钠0.1％，生石灰6％，减水剂0.1％，活性剂0.1％。使用时将上述原料按照重量百分比混合均匀再将干料与水搅拌均匀即可。按照此配比使用此材料，水灰比1:1.6，起膨时间为10min，膨胀倍率为80％，终凝时间90min。
所述的速凝粉为低碱度硫铝酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥和常规速凝剂Hb-4的重量比为1:5:0.5。

Claims (6)

1.一种高倍率速凝型矿用封孔材料，其特征在于：封孔材料原料按照质量百分比包括：速凝粉10～30％，硅酸盐水泥60～80％，膨润土1～6％，氯化钠0.3～0.5％，铝酸钠0.1～0.3％，生石灰3～8％，减水剂0.05～0.2％，活性剂0.05～0.2％；
将上述原料按质量百分比配料，混合均匀，即可获得封孔材料。
2.如权利要求1所述的一种高倍率速凝型矿用封孔材料，其特征在于：所述的封孔材料中活性剂为片状的铝粉。
3.如权利要求1所述的一种高倍率速凝型矿用封孔材料，其特征在于：所述的速凝粉为：低碱度硫铝酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥和常规速凝剂复合而成，以重量比为1:5:0.5的组合。
4.如权利要求1所述的一种高倍率速凝型矿用封孔材料，其特征在于：所述的常规速凝剂型号为PCS-3、PCS-2、J85、Hb-4或RT-18。
5.如权利要求1所述的一种高倍率速凝型矿用封孔材料，其特征在于：所述的封孔材料中膨润土为钙基膨润土或钠基膨润土中的一种或两种任意比例混合的混合物，所述的膨润土粒度目数范围在200～300之间的任一粒度。
6.权利要求1所述的一种高倍率速凝型矿用封孔材料的使用方法，其特征在于：使用方法：按照水与封孔材料的质量比为1:1.6～2混合，搅拌均匀成浆状，通过注浆泵将浆体输送至抽采管即可。
CN201911155562.2A 2019-11-22 2019-11-22 一种高倍率速凝型矿用封孔材料及使用方法 Pending CN111004003A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911155562.2A CN111004003A (zh) 2019-11-22 2019-11-22 一种高倍率速凝型矿用封孔材料及使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911155562.2A CN111004003A (zh) 2019-11-22 2019-11-22 一种高倍率速凝型矿用封孔材料及使用方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111004003A true CN111004003A (zh) 2020-04-14

Family

ID=70112840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911155562.2A Pending CN111004003A (zh) 2019-11-22 2019-11-22 一种高倍率速凝型矿用封孔材料及使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111004003A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112939542A (zh) * 2021-03-29 2021-06-11 贵州盘江煤电集团技术研究院有限公司 一种高强度、速凝、膨胀型多用途注浆材料及其制备、应用方法
CN115745507A (zh) * 2022-11-11 2023-03-07 中煤科工集团沈阳研究院有限公司 一种快速封堵抽采管路漏气的浆体及其制备和使用方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1052132A (zh) * 1990-07-22 1991-06-12 李仁平 速效堵漏密封胶及其制作方法
CN101921086A (zh) * 2009-06-12 2010-12-22 中冶建筑研究总院有限公司 一种水泥基超高强无收缩灌浆料
CN103849362A (zh) * 2014-02-18 2014-06-11 六盘水师范学院 一种煤层瓦斯抽采钻孔密封材料的配方及制备方法
CN103880372A (zh) * 2014-03-04 2014-06-25 北京纽维逊建筑工程技术有限公司 用于加固修补的水泥基注浆材料、其制备方法及其应用
CN104449609A (zh) * 2014-10-31 2015-03-25 河南理工大学 一种瓦斯抽采钻孔的主动保压封孔材料及其封孔工艺
CN104712855A (zh) * 2013-12-11 2015-06-17 上海煤气第一管线工程有限公司 注浆用混合水泥浆液及管道结构
CN105367016A (zh) * 2014-08-25 2016-03-02 鹤岗市新智科技有限公司 一种性能可调节的无收缩灌浆浆液及其配制方法
CN106242443A (zh) * 2016-07-14 2016-12-21 济南大学 一种硫铝酸钙矿物改性水泥基封孔材料及其应用方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1052132A (zh) * 1990-07-22 1991-06-12 李仁平 速效堵漏密封胶及其制作方法
CN101921086A (zh) * 2009-06-12 2010-12-22 中冶建筑研究总院有限公司 一种水泥基超高强无收缩灌浆料
CN104712855A (zh) * 2013-12-11 2015-06-17 上海煤气第一管线工程有限公司 注浆用混合水泥浆液及管道结构
CN103849362A (zh) * 2014-02-18 2014-06-11 六盘水师范学院 一种煤层瓦斯抽采钻孔密封材料的配方及制备方法
CN103880372A (zh) * 2014-03-04 2014-06-25 北京纽维逊建筑工程技术有限公司 用于加固修补的水泥基注浆材料、其制备方法及其应用
CN105367016A (zh) * 2014-08-25 2016-03-02 鹤岗市新智科技有限公司 一种性能可调节的无收缩灌浆浆液及其配制方法
CN104449609A (zh) * 2014-10-31 2015-03-25 河南理工大学 一种瓦斯抽采钻孔的主动保压封孔材料及其封孔工艺
CN106242443A (zh) * 2016-07-14 2016-12-21 济南大学 一种硫铝酸钙矿物改性水泥基封孔材料及其应用方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴世敏等: "《简明精细化工大辞典》", 30 June 1999, 辽宁科学技术出版社 *
孙武斌等: "《土力学与地基基础》", 31 December 2016, 中国矿业大学出版社 *
袁进科: "普通硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥复配改性灌浆材料性能研究", 《混凝土》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112939542A (zh) * 2021-03-29 2021-06-11 贵州盘江煤电集团技术研究院有限公司 一种高强度、速凝、膨胀型多用途注浆材料及其制备、应用方法
CN112939542B (zh) * 2021-03-29 2022-07-26 贵州盘江煤电集团技术研究院有限公司 一种高强度、速凝、膨胀型多用途注浆材料及其制备、应用方法
CN115745507A (zh) * 2022-11-11 2023-03-07 中煤科工集团沈阳研究院有限公司 一种快速封堵抽采管路漏气的浆体及其制备和使用方法
CN115745507B (zh) * 2022-11-11 2024-01-26 中煤科工集团沈阳研究院有限公司 一种快速封堵抽采管路漏气的浆体及其制备和使用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102134887B1 (ko) 강관다단 친환경 속경성 그라우팅용 조성물
CN111533519B (zh) 一种用于隧道巷道支护的柔性喷涂材料及其制备方法和应用
CN103626435B (zh) 一种煤岩体用无机充填密闭材料
US20080066654A1 (en) Low density cements for use in cementing operations
CN108329004B (zh) 一种赤泥基注浆封堵材料
CN101628800B (zh) 一种注浆用低析水率早强水泥浆液
CN106833568B (zh) 一种早强型矿用封孔材料
CN101407395A (zh) 一种矿山用粉煤灰基注浆充填材料
CN103396154B (zh) 浅埋煤层矿区地表堵漏的无机固化泡沫材料
CN112456946A (zh) 一种纳米微膨胀无机注浆材料及其制备方法
CN104817305A (zh) 一种膨胀延迟型矿用封孔材料
CN103849362B (zh) 一种煤层瓦斯抽采钻孔密封材料的配方及制备方法
CN109437771A (zh) 一种矿用柔性封孔注浆材料
CN108101483A (zh) 一种用于瓦斯抽采的早强型水泥基封孔材料及其制备方法
CN113968714B (zh) 一种铝酸盐水泥基喷射砂浆及其制备方法
CN104016635A (zh) 一种矿用沿空留巷用充填材料
CN111004003A (zh) 一种高倍率速凝型矿用封孔材料及使用方法
CN108395126B (zh) 一种防渗堵漏材料及在水利工程中的应用
CN111606614A (zh) 一种含锂云母矿渣的充填材料及其制备方法和应用
WO1986001795A1 (en) Foamed cement compositions for stowing cavities
CN110627440A (zh) 一种延迟膨胀型复合钻孔密封材料
CN107140897A (zh) 一种装饰工程施工用水泥砂浆及其制备方法
CN109265125A (zh) 一种矿坑充填用环保型胶凝材料的制备方法
CN112939542B (zh) 一种高强度、速凝、膨胀型多用途注浆材料及其制备、应用方法
CN110885221A (zh) 一种早强高流动度的矿用密封材料及使用方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200414