貴州JG PU SixOy煤礦反應型填充材料

智能化施工工藝創(chuàng)新?該材料配套開發(fā)了氣動雙液注漿泵施工系統(tǒng)，采用5G物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)注漿參數(shù)實時監(jiān)控36。在晉能控股集團151305綜放工作面的應用中，技術(shù)人員通過地質(zhì)CT掃描定位裂隙后，采用2-4MPa注漿壓力，使材料滲透半徑達1.5m，單孔注漿量約200kg35。創(chuàng)新性的"預注漿+動態(tài)補強"工藝使巷道變形量減少58%，工作面月推進度從120m提升至180m3。石家莊國盛礦業(yè)研發(fā)的注漿機器人系統(tǒng)，結(jié)合毫米波雷達定位技術(shù)，將施工精度控制在±1cm級，材料利用率提升至97%13。施工后形成的固結(jié)體與煤巖體粘結(jié)強度達2.0-3.5MPa，7天耐水浸泡性能損失不超過12%48材料分為油溶性和水溶性兩類，油溶性形成硬質(zhì)泡沫體，水溶性生成彈性膠固體，可根據(jù)工況選擇。貴州JG PU SixOy煤礦反應型填充材料

智能施工體系與工程創(chuàng)新實踐?現(xiàn)代JG PU-SixOy應用已形成"材料-裝備-算法"三位一體的智能解決方案38：1）配備毫米波雷達的注漿機器人可實現(xiàn)±1cm級裂隙定位，通過5G網(wǎng)絡實時回傳施工數(shù)據(jù)3；2）基于機器學習的注漿參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)，能根據(jù)地質(zhì)CT掃描結(jié)果自動計算注漿壓力與流量，山西塔山煤礦應用后材料利用率提升至97%38；3）開發(fā)出"預注漿+動態(tài)補強"的工藝模式，先注入低粘度漿液填充大裂隙，再通過二次注漿強化應力集中區(qū)，使巷道變形量減少58%8。石家莊國盛礦業(yè)的技術(shù)團隊在太原理工大學支持下，更創(chuàng)新性地將材料與3D打印技術(shù)結(jié)合，直接構(gòu)建具有仿生結(jié)構(gòu)的支護體系1。JG PU SixOy煤礦反應型填充材料使用方法FCC-YJ固化收縮率＜2%，發(fā)泡過程無溶劑揮發(fā)，井下作業(yè)環(huán)境友好。

DS PU材料的化學組成與反應機理?DS PU煤礦堵水材料采用獨特的預聚體設計，通過氧化丙烯多元醇與氧化乙烯多元醇的協(xié)同配方，實現(xiàn)了度與親水性的平衡1。其A組分為含大量活性異氰酸酯端基（—NCO）的預聚體，B組分為催化劑與添加劑復合體系，兩組分按1:1體積比混合后，遇水發(fā)生兩步關(guān)鍵反應：異氰酸酯與水反應生成CO?氣體輔助膨脹，同時形成含氨基甲酸酯和脲鍵的三維交聯(lián)網(wǎng)絡12。25℃條件下，材料粘度控制在200-250mPa·s，比重為1050-1230kg/m3，使其能有效滲透50-200μm級裂隙23。實驗室測試顯示，催化劑用量2%-4%時，反應速度可調(diào)至159-255秒，固化后抗壓強度達9.57MPa，潮濕表面粘結(jié)強度0.83MPa，干燥表面提升至1.47MPa12。這種設計克服了傳統(tǒng)聚氨酯遇水強度衰減的缺陷，通過控制脲鍵含量降低了材料脆性14。

工程經(jīng)濟性與全生命周期評估從全生命周期成本分析，JG PU材料雖然單次注漿成本較高（約180元/kg，是水泥基材料的8-10倍），但其綜合效益：1）施工效率提升3-5倍（單班可處理80-100米巷道）；2）維護周期延長至5-8年（傳統(tǒng)材料為1-2年）；3）減少支護厚度50%以上。以陜北某礦應用為例，采用JG PU加固后，巷道返修率從年均3.2次降至0.5次，五年節(jié)省維護費用超1200萬元。生命周期評價（LCA）顯示，其碳排放當量為12.3kg CO?/kg，雖高于水泥（0.9kg CO?/kg），但單位加固面積的碳排放強度反而降低40%，因其用量為水泥材料的1/5。當前行業(yè)正在開發(fā)生物基聚醚多元醇（如蓖麻油衍生物），預計可使碳足跡再降25%。相比水泥注漿，DS PU密度更低（0.3-0.5g/cm3），施工效率提高5倍以上。

施工流程與工程應用?JGPU的施工需配套氣動注漿泵與混合注射，將A/B組分按1:1體積比混合后直接注入煤巖裂隙。典型應用場景包括：?破碎煤壁加固?（如采煤工作面片幫治理）、?巷道頂板支護?（替代傳統(tǒng)錨網(wǎng)支護）、以及?瓦斯抽采孔封孔?（密封性優(yōu)于水泥基材料）。以山西某礦井為例，使用JGPU后煤壁片幫率降低60%，注漿2小時內(nèi)即可恢復生產(chǎn)。其環(huán)保性（VOC≤50g/L）和低腐蝕性也符合煤礦安全規(guī)程要求，目前已納入《煤礦加固煤巖體用聚氨酯材料》行業(yè)標準（AQ/T1089-2020）。具有優(yōu)異的阻燃性能，F(xiàn)CC-YJ氧指數(shù)≥28%，符合煤礦MT113安全標準，適用于高瓦斯礦井。JG PU SixOy煤礦反應型填充材料使用方法

其聚合物具有優(yōu)異韌性（變形率>15%），能適應圍巖變形而不產(chǎn)生應力集中，支護效果持久。貴州JG PU SixOy煤礦反應型填充材料

?工程應用與施工技術(shù)?該材料在煤礦領(lǐng)域已形成標準化施工體系，鉆孔布置采用單排設計，深度3-6m，角度水平向上5-30°，間距2-3.5m，孔徑φ32或φ42mm，封孔深度不超過1.8m3。配套氣動雙液注漿泵可實現(xiàn)2-4MPa注漿壓力，使材料滲透半徑達1.5m，單孔注漿量約200kg34。晉能控股集團的應用案例顯示，采用"預注漿+動態(tài)補強"工藝后，巷道變形量減少58%，工作面月推進度從120m提升至180m3。材料固化后形成的固結(jié)體與煤巖體粘結(jié)強度達2.0-3.5MPa，7天耐水浸泡性能損失不超過12%，特別適用于破碎煤巖體加固、采掘工作面超前加固、片幫冒頂處理等場景34。山西凝固力公司開發(fā)的注漿機器人系統(tǒng)結(jié)合毫米波雷達定位技術(shù)，將施工精度控制在±1cm級，材料利用率提升至97%13。貴州JG PU SixOy煤礦反應型填充材料