水玻璃參數對改性聚氨酯注漿材料穩定性的影響

劉鯉粽，于瀟灃

(1.煤炭科學技術研究院有限公司 礦用材料分院，北京 100013；2.煤炭資源高效開采與潔凈利用國家重點實驗室，北京 100013；3.國家能源煤炭高效利用與節能減排技術裝備重點實驗室，北京 100013)

0 引 言

隨著淺部煤炭資源枯竭，煤炭開采不斷向深部擴展，井下開采環境越來越復雜。另外，隨著綜采技術和裝備不斷升級，大采高工作面越來越多。在高地應力、強采動影響下，原有圍巖體弱面進一步擴展，產生了大量裂隙，進一步降低了圍巖強度，任何單一支護都難以控制深部巷道大變形[1-3]。此外，松散破碎煤巖體極易造成工作面煤壁失穩，不但顯著降低了采掘效率，而且嚴重威脅著工作面人員安全。

注漿加固作為支護松散破碎煤巖體的重要手段[4-7]，具有黏結補強、充填壓密、網絡骨架及轉換破壞機制等作用[8-9]，極大提高了裂隙面的受力狀態和結構面內摩擦力，有效利用圍巖體自身承載能力來提高工作面穩定性。目前，超前注漿加固已成為解決工作面冒頂片幫問題的有效手段，且時效性較強，大幅提高了采掘效率。由于反應迅速、強度增長快和可注性好等突出優點，聚氨酯和水玻璃改性聚氨酯成為目前應用最廣泛的超前注漿加固材料[10-11]。相比純聚氨酯材料，水玻璃改性聚氨酯材料本身不燃、反應溫度低、早期強度高，具有更強的安全性[12-13]。

經過多年研究與實踐，水玻璃改性聚氨酯材料相關研究已取得了諸多成果，但主要集中在材料性能[14-15]、擴散機理和工程應用等[16-18]。……