浅谈树脂锚固剂生产工艺及技术改造

陈梅

摘   要：本文介绍了树脂锚固剂生产工艺及生产技术改造方面的内容。对树脂锚固剂生产工艺及性能有一个全方位的了解是生产单位必须具备的条件，树脂锚固剂是由不饱和聚氨酯树脂和固化剂、促进剂及其他辅料按照一定的配比混合而成的粘稠状粘接材料，具有常温固化快、粘接强度高、锚固力可靠和耐久等优良性能，广泛用于煤矿顶板支护、隧道的顶板支护、井筒安装和建筑物的加固等方面。技术改造方面介绍了从生产装备升级到生产工艺流程的全过程优化。改造后，不仅优化了生产装备，同时实现了生产工艺更新，掌握了树脂锚固剂的生产主动权，产量提高的同时，降低了生产成本，实现了樹脂锚固剂生产效益最大化。

关键词：树脂锚固剂  生产工艺  装备升级  技术改造

中图分类号：TQ22                                  文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）04（c）-0111-02

在矿井生产中，树脂锚固剂是用于树脂锚杆和锚索的粘结锚固材料，由于这树脂锚固剂产量大、成本低，且锚固性能优良，目前在国内矿井生产中大量应用。树脂锚固剂生产工艺并不复杂，主要是把控好生产原材料的组成及各部分所用材料的配比，树脂锚固剂的优良性能也都源于生产者对生产工艺流程的掌握。因此只有真正了解了树脂锚固剂的生产工艺和性能才能更好的有针对性的进行技术改造，提升生产效率和质量。

由于高强预应力锚杆支护技术在煤矿中广泛应用，树脂锚杆用量不断增加，与锚杆相配套的锚固剂产量也必须跟上使用。本单位树脂锚固剂存在两方面制约生产发展的部分：一方面，生产装备落后，锚固剂生产加工效率低，不能满足锚杆使用需求。另一方面，生产树脂锚固剂所用到的子母袋和固化剂也都不能自生产，而外购的价格涨幅严重且供应不及时，制约单位生产。基于这两方面问题，必须创新生产工艺，加快生产装备升级，对现有的生产方式进行技术改造。

1  树脂锚固剂生产工艺和性能

1.1 树脂锚固剂生产工艺

树脂锚固剂是由不饱和聚氨酯树脂和催化剂、促进剂及其他辅料按照一定的比例配制而成的粘稠状粘接材料。树脂锚固剂是由树脂胶泥和固化剂两部分组成（空间大的部分内装树脂胶泥，空间小的部分内装固化剂），分隔包装成卷型。矿井在使用时将两部分混合后能够快速固化，将锚杆杆体和被锚固严实粘结在一起，达到很好的支护效果。

1.2 树脂锚固剂的性能

树脂锚固剂，具有以下性能特点：

（1）承载快，锚固力大。具有“双快一高”的特性：固化时间快、强度增长快、强度高。安装后不仅能及时承受载荷，且锚固力大。

（2）树脂锚固剂适应性强，使用范围广。

（3）种类齐全，安装方便，支护效果好。

1.3 树脂锚固剂的性能影响因素

树脂错固剂的性能好坏取决于生产所用的原材料的性能。简单来说就是树脂胶泥和固化剂的性能对树脂锚固剂起到很大的作用，而树脂胶泥和固化剂又分别由不同的配料组合在一起而生成，因而生产配料环节独特且尤为重要。作为树脂胶泥的主要原材料：不饱和聚酯树脂。它在固化剂（引发剂）的作用下，聚酯和单体互相就能较快固化，生成体型的不熔不溶的热固性囊合物。由于这种树脂固化后具有良好的抗压、抗拉及耐化学腐蚀等性能，所以使用范围很广泛，很适合用于制造树脂固化剂。作为树脂胶泥辅助材料：加速剂、填料、触变剂。是指使树脂固化所需的加速剂，充填到树脂中不起化学反应的各种矿物材料。（1）加速剂（促进剂）。二甲基苯胺就是对有机过氧化物类固化剂有效的加速剂。（2）填料。选择的填料，应是不含水的情性材料，并与树脂、固化剂、加速剂不发生化学反应。一般采用石灰石粉作为填料。（3）触变剂。常用触变剂活性二氧化硅。作为树脂锚固剂另一重要的部分就是固化剂的生产。多采用的是有机过氧化物过氧化苯甲院（简称BPO）。生产时也需要用到很多填料，一方面节省成本另一方面增加粘稠度，便于与树脂胶泥混合后达到预期固化效果。

2  树脂锚固剂生产技术改造

2.1 改造前生产状况

生产树脂锚固剂环节并不复杂，只需要单独生产出树脂胶泥和固化剂，然后人工分装在专用的灌装袋（俗称“子母袋”）里即可。生产树脂胶泥我们用到的装备比较落后，是用工地上混砂用的那种搅拌罐自制而成的桨叶搅拌灌装机，使用时将配比好的原材料装入小桶中，分批送至高台，倒入搅拌灌中，搅拌均匀后即可等待灌装。而固化剂的生产对我们来说还达不到自生产的要求，故而我们都是外购所需的固化剂，然后经过简易搅拌后，直接灌装至子母袋子袋中。另外灌装所用到的子母袋均来自外购。

可以说在改造之前存在很多生产弊端，一方面，由于生产装备落后，生产时全是人工上料，因而职工任务繁重，且生产速度较慢，不利于单位生产供货;另一方面，生产树脂锚固剂所用的子母袋、固化剂本单位无法自行生产，需由采购购买，这就造成了我们被动的生产工作模式，若这两种材料不能及时供应的情况下立马会影响生产;最后，由于国家对于环保整治力度增加，很多不合规的小型原材料作坊倒闭，造成生产所用的原材料价格持续上涨且供不应求，这也对我们采购生产原材料带来了难处，且增加了生产成本，影响了生产销售。

针对种种现状，我们发现原来的生产装备和工艺已经不能给我们带来收益，甚至会制约了单位的生存发展。因此，对树脂锚固剂生产进行技术改造是势在必行。

2.2 技术改造项目

（1）进入机械替换人的时代，提高生产装备自动化水平是首先要做的事情。我们从设备升级改造开始，通过多方调研和考察研究，引进了相对适用于我单位的全自动搅拌灌装一体机，采用螺旋上料机上石粉等填充料，解决了人工上料费时费力和粉尘飞扬的问题;用自动上料泵对不饱和树脂进行输送，节省了上料时间并且降低了职工的劳动强度，提高了工作效率。另外升级后的设备将原有的大功率桨叶搅拌灌装机取消了，制作了一个大容量的密封的搅拌灌装机替代，通过空压机注入压缩空气，提供气动灌装。这样可以给灌装提供一个稳定的气源，更加安全可靠的同时也提高了灌装速度。

（2）积极研制子母袋、固化剂生产工艺。

由于子母袋、固化剂不能自生产是很多时候制约生产的重要因素，我们针对此方面也着重下了功夫。通过多方网上资料查阅、外出参观学习，请老师前来指导种种方法，最终通过理论与实际的对接，我们最终研制出了子母袋以及固化剂的生产工艺。先是引进两台制袋机，熟练掌握了制袋机的工作原理及维护保养等知识;生产固化剂需要很多原材料，我们通过反复试验，最终掌握了生产原理，掌握了各原材料之间的配比关系，及各原材料的功能用途，并对生产流程及质量把控有了很好的掌控，并逐步带入到了自己树脂锚固剂的生产之中。

2.3 改造后效果

通过技术改造，无论是生产工艺还是生产设备都有了明显的改变，如图1所示。通过装备升级改造，搅拌机实现了机械化上料，减轻了员工的劳动强度，改善了作业条件，提高了工作效率和产品质量;实现了灌装材料封闭运行，气动罐装提高了罐装效率和质量，无气味无噪音改善了车间工作环境，有利于员工的身心健康，有利于企业的健康发展。通过自生产子母袋、固化剂等工艺变革，解决了生产被动的问题，随时用随时能够生产不受限制;同时节省了材料费，降低了生产成本。虽然改造后，生产流程看似更加复杂，但是经过半年的生产运行，确实改善了职工工作环境和降低了职工劳动强度，最主要的是大大提高了工作效率和产品质量。

3  结语

树脂锚固剂作为矿井井下支护的重要产品，生产工艺及性能好坏直接影响到使用的结果，所以日后要努力研究其生产及使用性能，更好地为矿井做好生产服务。生產单位必须重视树脂锚固剂的生产工艺和技术改造，才能为保证矿井锚杆支护材料应用，为推进支护材料技术进步发挥积极作用。

参考文献

[1] 蒋颖.浅谈树脂锚固剂的生产及应用[J].理论研究TQ22.1009-914X，2014.

[2] 黄乃炯，范世平.CK型速凝树脂锚固剂的锚固机理及性能[J].煤炭科学技术，1995，23（12）：29-32.

[3] 狄崇耀.树脂锚固剂常见问题及新型材料.理论研究TD35.1674-6708，2012.

[4] 姜景旭，林吉深.树脂锚固剂生产装备技术改造[J].煤炭技术，2009，28（6）：164-165.