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煤矿用聚氨酯注浆材料改性研究进展
1
作者 李阳 陈贵锋 +2 位作者 王玉超 于潇沣 李硕林 《煤质技术》 2025年第1期9-15,共7页
煤矿用聚氨酯注浆材料作为1种在煤矿开采中广泛应用的有机高分子材料,被广泛应用于注浆加固、堵水以及填充等煤矿安全领域,但现有的聚氨酯注浆材料在井下应用时存在力学性能不足、阻燃效果差、固化温度过高易引发火灾等缺点,迫切需对聚... 煤矿用聚氨酯注浆材料作为1种在煤矿开采中广泛应用的有机高分子材料,被广泛应用于注浆加固、堵水以及填充等煤矿安全领域,但现有的聚氨酯注浆材料在井下应用时存在力学性能不足、阻燃效果差、固化温度过高易引发火灾等缺点,迫切需对聚氨酯注浆材料进行改性以提升其在煤矿领域的应用效果。深入探讨聚氨酯注浆材料在井下应用中面临的安全问题,从增强力学性能、提升阻燃效果和降低固化温度3个方面系统总结近年聚氨酯注浆材料的改性方法,并对其未来的改性研究方向进行展望。目前针对聚氨酯注浆材料的改性虽能有效改善单一聚氨酯注浆材料自身性能的缺陷并完善其性能表现,但各类方法均有各自的优缺点。对聚氨酯注浆材料的改性开发研究应聚焦于原料领域,可选取来源广泛、成本低廉的环境友好型原料(如生物质等)制备多元醇,以替代传统石油基多元醇。同时运用化学共聚等高分子材料改性技术,将阻燃元素引入至聚氨酯分子结构中,与添加型阻燃剂形成协同叠加效应以实现双重阻燃,最终达成高强度、高阻燃与低固化温度之间的平衡,助力材料性能提升与应用拓展。 展开更多
关键词 聚氨酯 注浆材料 煤矿安全 力学性能 阻燃效果 固化温度 改性方法
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酚醛树脂泡沫充填材料反应温度和膨胀倍数影响因素研究
2
作者 杨春满 王凯 +1 位作者 于潇沣 王利红 《中国煤炭》 北大核心 2024年第1期80-86,共7页
酚醛树脂泡沫快速的发泡性能和高膨胀倍数,能够使其在极短的时间将煤矿冒落区的大空穴充满,并具有一定的支撑能力,而发泡剂和助剂是影响酚醛树脂泡沫的主要因素,对物理发泡剂和化学发泡剂进行了比较,测试了膨胀倍数、最高反应温度、抗... 酚醛树脂泡沫快速的发泡性能和高膨胀倍数,能够使其在极短的时间将煤矿冒落区的大空穴充满,并具有一定的支撑能力,而发泡剂和助剂是影响酚醛树脂泡沫的主要因素,对物理发泡剂和化学发泡剂进行了比较,测试了膨胀倍数、最高反应温度、抗压强度、固化时间和泡孔结构等指标。研究结果表明,相同量的化学发泡剂要优于物理发泡剂,而将两者混合使用后可以取得更好的发泡效果;随着发泡剂添加酚醛树脂泡沫膨胀倍数逐渐增加,当膨胀倍数超过40倍后其抗压强度将低于标准指标要求,因此膨胀倍数在25~40倍时为最佳;添加高热容助剂可以有效降低最高反应温度,但添加量过大时会延长酚醛树脂泡沫的固化时间导致成型慢,进而影响施工效果,因此助剂添加量在10%~15%时,可以有效降低最高反应温度,并对固化时间影响较小。 展开更多
关键词 充填材料 酚醛树脂泡沫 反应温度 膨胀倍数 固化时间 泡孔结构
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矿用聚氨酯基加固材料稳定性研究 被引量：1
3
作者 于潇沣 王玉超 +4 位作者 柏广峰 赵昕楠 张豫 李洪蛟 孙刚 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期66-70,共5页
采矿工程中应用较广泛的化学注浆加固材料主要有聚氨酯和硅酸盐改性聚氨酯2类,一般均要求双组分体积比为1,但实际施工中不能严格控制体积比准确无误,且生产过程均不可避免存在一定称量误差。为确保注浆加固材料在井下施工中性能稳定可靠... 采矿工程中应用较广泛的化学注浆加固材料主要有聚氨酯和硅酸盐改性聚氨酯2类,一般均要求双组分体积比为1,但实际施工中不能严格控制体积比准确无误,且生产过程均不可避免存在一定称量误差。为确保注浆加固材料在井下施工中性能稳定可靠,在实验室条件下模拟研究了双组分配比失调和主要组分称量误差,对反应温度和固结体抗压强度、抗剪切强度、抗拉强度的影响。结果表明:主要组分在±5%称量误差下,2类加固材料固结体力学强度波动较小。2类材料双组分浆液配比失调10%以下时,其固结体力学强度降幅不大。当双组分配比失调20%时,聚氨酯材料抗剪强度和抗拉强度分别下降56.9%和72.7%,最高反应温度升高6℃,硅酸盐改性聚氨酯加固材料AB组分混合后出现发泡、出水、泛碱和难成型等问题。因此,改变2类加固材料配方时,除了研究标准规定的相关性能,还应探究其最大配比容错能力,施工中尽量保持正常配比,避免因配比失调引发安全问题。其中,聚氨酯加固材料使用中,谨防A组分过量引发力学强度大幅降低,及B组分过量致使反应温度升高。对于硅酸盐改性聚氨酯加固材料,配比大幅失调会出现严重异常现象,难以达到正常加固效果。另外,主要组分称量误差对2类材料力学强度的影响较小。 展开更多
关键词 聚氨酯 硅酸盐改性聚氨酯 注浆加固 配比偏差 称量误差 力学强度
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巷道注浆加固材料的应用性能研究 被引量：3
4
作者 于潇沣 柏广峰 +4 位作者 赵昕楠 刘俊海 张豫 王玉超 孙刚 《煤炭与化工》 CAS 2020年第3期145-147,共3页
为解决翻修后运输巷道浆皮脱落、开裂问题,基于待加固巷道地质特点,选用了性能适宜的注浆材料,开展了巷道锚注工业性试验,探讨了巷道破坏原因,介绍了注浆加固巷道围岩的机理。根据实践经验和工程试验,确定了合适的注浆压力、注浆量、孔... 为解决翻修后运输巷道浆皮脱落、开裂问题,基于待加固巷道地质特点,选用了性能适宜的注浆材料,开展了巷道锚注工业性试验,探讨了巷道破坏原因,介绍了注浆加固巷道围岩的机理。根据实践经验和工程试验,确定了合适的注浆压力、注浆量、孔间距及孔深等注浆参数。试验结果表明,十字测试点到顶、底及左右两帮的最大位移变化仅为10 mm,且未出现明显浆皮开裂现象。通过锚注加固,巷道围岩完整性和稳定性显著提高。 展开更多
关键词 巷道 加固材料 方案设计 注浆参数 表面位移 加固效果
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选煤厂水质对钢结构腐蚀的分析研究 被引量：2
5
作者 王振龙 陶亚东 +4 位作者 白飞飞 朱子祺 王玉超 杨叶 于潇沣 《煤炭与化工》 CAS 2019年第9期130-134,共5页
为解决布尔台选煤厂主洗车间钢结构的腐蚀问题,采集了该选煤厂块煤和末煤系统不同工序的水样,分析了水样中的Cl-、SO42-和HCO3-含量;测定了45#钢在腐蚀水、布尔台选煤厂(B)和石圪台选煤厂(S)水分别作用下的极化曲线;为阐述水质与钢腐蚀... 为解决布尔台选煤厂主洗车间钢结构的腐蚀问题,采集了该选煤厂块煤和末煤系统不同工序的水样,分析了水样中的Cl-、SO42-和HCO3-含量;测定了45#钢在腐蚀水、布尔台选煤厂(B)和石圪台选煤厂(S)水分别作用下的极化曲线;为阐述水质与钢腐蚀的关系,对腐蚀产物和矸石进行了元素分析。实验证明,布尔台选煤厂水中氯离子和碳酸氢根含量较高,分别为593.6 mg/L和881.4 mg/L;在相同选煤工艺条件下B选煤厂水质对45#钢的腐蚀较严重;氯离子对钢腐蚀电流大且渗透能力强。严控水质指标对治理钢结构的腐蚀具有重要指导意义。 展开更多
关键词 选煤厂 水质 钢 腐蚀 极化曲线
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水玻璃参数对改性聚氨酯注浆材料稳定性的影响 被引量：6
6
作者 刘鲤粽 于潇沣 《煤炭科学技术》 CSCD 北大核心 2021年第8期103-107,共5页
目前煤矿井下采掘工作面应用较多的注浆加固材料主要是聚氨酯类和水玻璃改性聚氨酯类材料,但后者因材料本身不燃、反应温度低等优势,逐渐成为最广泛的工作面超前注浆加固材料,但该材料在实际注浆中经常出现双组分中白料分层现象。为达... 目前煤矿井下采掘工作面应用较多的注浆加固材料主要是聚氨酯类和水玻璃改性聚氨酯类材料,但后者因材料本身不燃、反应温度低等优势,逐渐成为最广泛的工作面超前注浆加固材料,但该材料在实际注浆中经常出现双组分中白料分层现象。为达到加固效果,并确保施工安全。探究了水玻璃中关键参数对白料体系稳定性的影响,如模数、波美度和铁离子含量;记录了不同参数下白料的析出量,且利用分光光度法测定了样品的铁离子含量;同时,利用傅里叶红外光谱剖析了析出物质的主要成分。结果表明:3.3高模数水玻璃极易造成体系凝胶,模数2.4、2.7对体系析出量影响不大,最终均造成4.0~5.0 mm的析出。但模数2.4的稳定性相对较好,且相同参数不同厂家水玻璃品质差异较大,其中2.4HP-50样品早期析出相对缓慢,1—7号样品铁离子质量分数为0.0065%~0.0350%,其中6号棕褐色样品铁离子质量分数最高,达0.035%。但铁离子含量与析出量无正相关关系,不是影响体系分层的主要因素。3—6号样品析出物红外谱图基本一致,可判定析出物质成分相同,经进一步特征峰分析,发现析出主要是甘油和催化剂。因此,体系析出主要因胺类催化剂打破了水玻璃胶体电荷平衡,依据相似相溶理论,醇胺类催化剂将甘油一起带出体系造成白料分层。 展开更多
关键词 水玻璃 模数 波美度 注浆加固
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乙二胺在水溶性液压支架装配脂中的应用研究 被引量：1
7
作者 翟晶 王玉超 +1 位作者 赵昕楠 于潇沣 《煤炭技术》 CAS 2018年第9期312-314,共3页
以乙二胺为稠化剂,将其应用于新型的水溶性液压支架装配润滑脂,对其添加量和性状、润滑性、水溶性、相容性等性能进行评价。实验表明,3%~5%的乙二胺的引入,可使水溶性液压支架装配润滑脂稠化,并具有较好的水溶性和相容性,对润滑性影响较... 以乙二胺为稠化剂,将其应用于新型的水溶性液压支架装配润滑脂,对其添加量和性状、润滑性、水溶性、相容性等性能进行评价。实验表明,3%~5%的乙二胺的引入,可使水溶性液压支架装配润滑脂稠化,并具有较好的水溶性和相容性,对润滑性影响较小,可保证在液压系统中平稳运行。在水溶性液压支架装配润滑脂的制备过程中,可根据装配元件表面状况,选取3%~5%作为乙二胺的添加量。 展开更多
关键词 水溶性 润滑脂 乙二胺 液压支架
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水溶性液压支架装配润滑脂的制备与应用研究 被引量：2
8
作者 翟晶 王玉超 +2 位作者 赵昕楠 于潇沣 夏卓飞 《煤炭与化工》 CAS 2017年第11期107-109,共3页
针对液压支架装配过程中广泛使用的润滑脂存在的问题,开发了新型的水溶性装配润滑脂,能够减少磨损、析油、堵塞等现象,在实际应用中取得了理想的效果,对降低煤矿综合成本、提升安全高效生产具有重要的实用价值。
关键词 水溶性 润滑脂 液压支架 装配
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水溶性液压支架装配润滑脂的应用性能研究
9
作者 翟晶 于潇沣 +2 位作者 赵昕楠 王玉超 夏卓飞 《煤炭与化工》 CAS 2018年第12期82-83,86,共3页
本文开展了水溶性液压支架装配润滑脂在液压支架中的工业应用试验,结果表明,水溶性液压支架装配润滑脂在液压支架千斤顶装配过程中具有足够的润滑性和介质相容性,同时具有较好的水溶性和较高的稳定性,满足液压支架装配要求。
关键词 润滑脂 水溶性 液压支架 装配
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