深度解读煤岩体加固材料在煤层中的加固机理

要说现今哪一种煤岩体加固材料在煤矿行业尤为畅销，聚氨酯加固材料可谓是当仁不让。相对于其它加固材料而言，聚氨酯材料不仅具有质量轻、耐腐蚀、导热系数低等特点，而且其粘度适中、凝结时间可调，故而十分深受煤矿企业的青睐。那么，像聚氨酯这种煤岩体加固材料究竟是如何在煤层中实现加固效果的呢？具体的分析详见下文。

在煤体加固技术中都使用聚氨酯硬泡，聚氨酯硬泡原材料一般分为白料和黑料(也常称为A、B料)。黑料为异氰酸酯，白料是聚醚多元醇和其它助剂的混合物。在使用过程中将A、B料通过气动注浆泵混合后注入煤层，与煤岩体接触流入煤层，大约在3 min左右混合物料在催化剂的作用下开始在煤体空隙中发泡反应，体积膨胀并放出一些热量；2 h后便可实现完全固化。

在施工过程中一般选择以压缩空气为动力的气动注浆泵，这样施工方便，比电动类产品更可靠。一方面聚氨酯在固化过程中，在围岩体内形成网络状骨架结构，从而提高了围岩体的承载能力，具有良好的韧性和粘性，使加固后的煤岩体具有较高的强度。对于解决构造区破碎围岩以及堵漏都取得了较好的效果。另一方面固化后的聚氨酯对破碎岩体起到填充压密作用，使岩体自身弹性模量增加，同时也提高了破碎岩体的强度，有利于正常生产。

混合后的粘性液体在煤、岩体中不断渗透，在固化前的一段时间内，混合浆液的粘度随外力和时间的变化而变化，为黏时变流体。煤岩体加固材料聚氨酯注浆在建筑工程中广泛应用，在土体中的渗透系数可以参考Magg公式或者Raffle-Greenwood公式；煤矿中粘接对象是煤体，煤层结构、地质条件、湿度、温度等都非常复杂，但目前聚氨酯注浆材料在煤、岩体中的化学反应动力学均参考土体中的化学反应动力学。

通读上文，您现在对聚氨酯这种煤岩体加固材料的加固机理是否有了更清晰的认识？虽说聚氨酯这种加固材料具备良好的加固效果，但其使用性能还有待提高，特别是因煤矿中含有大量的粉尘和瓦斯，所以，该类型加固材料的抗压能力及抗静电性还需达到更高的要求。