DE3019889C2 - Nichtentflammbares Reaktionsgemisch zum Injizieren des die Strecken und Strebe umgebenden Gesteins - Google Patents
Nichtentflammbares Reaktionsgemisch zum Injizieren des die Strecken und Strebe umgebenden GesteinsInfo
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Description
| Komponente A | 44 % |
| Resorcinvorpolymer | 18 96 |
| Wasser | 19,7% |
| Soda 30" Βέ | 13 96 |
| Furfurol | 5,3% |
| Holzmehl | |
| Komponente B | 88,7% |
| Furfurol | 1,3% |
| Trirhlortrlfluoräthan | 10 % |
| Holzmehl | |
25
30
4. Injektionsmischung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die folgende Zusammensetzung:
Komponente A
Resorcinvorpolymer
Wasser
Soda 30° B6
Furfurol
Holzmehl
Komponente B
Furfurol
Trichlortrifluoräthan
Holzmehl
44 %
20,7%
15 %
15 %
5,3%
20,7%
15 %
15 %
5,3%
86 %
4 9fi
10 %
5. Nichtentflammbares Reaktionsgemisch zum Injizieren des die Strecken und Strebe von Kohlengruben
umgebenden Gesteins, bestehend aus einer auf Phenolharzbasis bestehenden ersten und einer den Härter
aufweisenden zweiten Mischungskomponente, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Mischungskomponente
A' durch eine Mischung von Resol (ζ. Β. Phenol-Formaldehydharz), Wasser und Trichlortrifluoräthan
gebildet Ist, und daß die zweite Mischungskomponente B' aus einer nicht entflammbaren Katalysatorniischung
besteht, die aus Sulfonsäure und Wasser gebildet Ist.
6. Injektionsmischung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung:
| Komponente A' | 78 % |
| Resol | 14 % |
| Wasser | 8 % |
| Trlchlortrlfluoräthan | |
| Komponente B' | 30 96 |
| Sulfonsäure | 70 % |
| Wasser | |
mit einem Mischungsverhältnis von 4 Teilen der Komponente A' auf einen Teil der Komponente B'.
Die Erfindung betrifft ein nichtentflammbares Reaktionsgemisch
zum Injizieren des die Strecken und Strebe von Kohlengruben umgebenden Gesteins gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 5.
Im Grubenbau kommt es aufgrund des Abbaus der Kohle Im Streb zu sehr starker Druckbeanspruchung des
Erdreichs, was zur Rlßblldung oder zur Verwerfung der Grubenwände sowie zu Einstürzen führen kann, wodurch
der mechanische Abbau der Lagerstätte behindert Ist. Das Stabilisieren des die Strecken und Strebe von Kohlengruben
umgebenden Gesteins wird u. a. mittels Injizierverfahren bewerkstelligt.
Die Stablllsierverfahren durch Injektion bestehen darin, wie beispielsweise In »Neue Bergbautechnik
4/1973, Selten 257 bis 265« beschrieben, in die Risse einfachen oder dotierten Bentonit, Zement, Silikate oder
auch Zweikomponenten-Kunstharzkleber auf Epoxyd- oder Phenolbasis zu Injizieren. Die Komponenten des b0
Klebermaterials können entweder in Mischkammern oder aber auch erst Im Bohrloch gemischt werden. Der
zu wählende Injektionsdruck hängt u. a. von der Gestelnsbeschaffenhelt, der Viskosität des Injektlonsmltlels,
dem Abstand der Injektionsbohrungen zueinander b)
sowie "von der Zielstellung der Injektion selbst ab. Die Aushärte- bzw. die Abbindezelt des Kunstharzklebers 1st
beliebig einstellbar und kann bei Verwendung eines Klebermaterials auf Phenolbasis z. B. 5 bis 60 Minuten betragen.
Das Injizieren von Zwelkomponenten-Kunstharzklebern zum Verfestigen von geologischen Formationen
beschreiben auch die Deutschen Auslegeschriften 12 05 038 und 26 23 346, wobei gemäß ersterer Auslegeschrift
als Kunstharzkomponente Polyester, Epoxy-, Phenol- oder Polyurethanharze verwendet werden und
gemäß letzterer Auslegeschrift zu Polyurethanen ausreagierende Reaktionsgemische auf der Basis von organischen
Polyhydroxyverbindungen und organischen PcIy-Isozyanaten
In Hohlräume der zu verfestigenden geologischen Formationen eingebracht werden.
Die bisher Injizierten Stoffe haben häufig eine zu langsame Abbindung oder eine zu schwache oder gar keine
Quellung, so daß sie nicht In Bereichen großer Risse eingesetzt werden können, wo sie vor dem Abbinden herauslaufen
könnten. Diese Stoffe können außerdem schädliche Dämpfe entwickeln, eine schlechte Haftung
zum Erdreich besitzen oder ein zu starkes Schwindmaß aufweisen, oder aber entzündbar sein, so daß Sie nicht In
einer Einschuß- oder Sprengzone eingesetzt werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein nichtentflammbares
rasch abbindendes und stark quellendes Harz zur Stabilisierung von Kohlengruben durch Injlzie-
ren zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem nichtentflammbaren Reaktionsgemisch geschaffen, wie es
durch den Anspruch 1 bzw. 5 gekennzeichnet ist. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
beschrieben.
Das erfindungsgemäße, nichtentflammbare Harz zum Injizieren des die Strecken und Strebe von Kohlengruben
umgebenden Gesteins besteht aus zwei Komponenten, nämlich aus einer ersten Mischungskomponente A,
gebildet aus einer Mischung von einem Resorclnvorpolymer
von Furfurol, Wasser, Soda und einem Füllmittel wie Holzmehl oder Kieselgur oder Blähmitteln, und aus
einer zweiten Komponente B, gebildet aus einer Katalysatormischung von Furfurol, einer nichtentflammbaren
Flüssigkeit mit niedriger Siedetemperatur zwischen 45 und 500C wie von Trlchlortrifluoräthan, sowie von
einem Füllmittel wie Holzmehl.
Die zwei Komponenten werden In einer Mischkammer
am Eintritt eines Injektionsrohrs gemischt, wonach sie in das Gestein hineingedrückt werden.
Es ist auch möglich, der Mischung z. B. Glasfasern zuzugeben, um rasch durch Auftragen sehr feste und
luftdichte Scheidewände zu verwirklichen, wie Lüftungstüren, Schleusentüren usw. Die Menge der zugefügten
Glasfasern hängt von der angestrebten Festigkeit ab.
Beispielsweise für eine Ausdehnung von 50%, eine Abbindezeit von 2 Minuten und für eine Endfestigkeit
gegen einen Druck von 100 bar besitzt die Mischung vorteilhaft die folgende Zusammensetzung:
Komponente A
Resorclnvorpolymer
Wasser
Soda 30° Be
Furfurol
Holzmehl
Komponente B
Furfurol
Trichlortrlfiuoräthan
Holzmehl
44 % 18 % 19,796 13 % 5,396
88,796 1,396
10 96
Für eine Ausdehnung von 6009&, eine Abbindezeit von
8 bis 10 Minuten und eine Endfestigkeit gegen einen Druck von 50 bar besitzt die Mischung vorteilhaft die
folgende Zusammensetzung:
Komponente A
Resorclnvorpolymer
Wasser
Soda 30° B6
Furfurol
Holzmehl
Komponente B
Furfurol
Trlchlortrifluoräthan
Holzmehl
44 96
20,796
15 96
15 % 5,3%
86 % 10 %
Die Injektionsmischungen können Im Streb zur Füllung
von Rißbereichen verwendet werden, um das brüchige oder rissige Hangende zu halten und um Einstürze
zu vermelden. In den Strecken dienen die erfindungsgemäßer
■ Mischungen insbesondere zur Befestigung der Firste.
Die erfindungsgemäßen Mischungen sind auch besonders
für den Fall eines Brandes Interessant, um eine rasche Abdichtung von Rohrleitungen oder Absperrungen
zu bewerkstelligen.
Die Aufbaustoffe der Mischungen können wasserlöslich sein, so daß das Reinigen der benötigten Geräte
durch einfaches Spülen mit Wasser bewerkstelligt werden kann.
Aufgrund der Nichtentflammbarkeit der Mischungen
können diese besonders in Betriebsbereichen verwendet werden, in denen gesprengt wird.
Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann die nichtentflammbare Injektionsmischung auch aus
zwei anderen Komponenten bestehen, nämlich einerseits aus einer ersten Mischungskomponente A', gebildet von
einer Mischung aus Resol wie Phenol-Formaldehydharz, Wasser und Trlchlortrifluoräthan, und andererseits aus
einer zweiten Komponente B', gebildet von einer nichtentflammbaren Katalysatormischung aus Sulfonsäure
und Wasser.
Um eine Injektionsmischung mit einem Ausdehnungsgrad von 500 bis 60096 und einer Abbindezeit von 5
Minuten zu erhalten, können die Bestandteile der Komponenten sich wie folgt zusammensetzen:
| Komponente A' | 7896 |
| Resol wie Phenol-Formaldehydharz | 1496 |
| Wasser | 896 |
| Trlchlortrifluoräthan | |
| Komponente B' | 3096 |
| Sulfonsäure | 7096 |
| Wasser | |
mit einem Mischungsverhältnis von 4 Teilen der Komponente A' auf einen Teil der Komponente B'.
Die beschriebene Injektionsmischung Ist für alle in
Gruben vorkommende Fälle anwendbar, indem einfach der Prozentsatz des Wassers In dem Gemisch angepaßt
wird. Die Vergrößerung dieses Prozentsatzes hat eine längere Abbindezelt zur Folge während seine Verminderung
zu einer verkürzten Abbindezelt führt. Die Vergrößerung des Prozentsatzes des Trlchlortrifluoräthans
bewirkt einen stärkeren Ausdehnungsgrad, während eine Verminderung dieses Prozentsatzes einen umgekehrten
5n Effekt zur Folge hat. Da schließlich der sauere Katalysator
nicht entflammbar ist, ist die so aufgebaute Mischung besonders in Kohlengruben verwendbar.
Die Erfindung kann auch in Elsenerzgruben oder anderen
Gruben zum Verfüllen von Rissen und zum Verkleben von Blöcken Anwendung finden. Die Harzinjektion
ermöglicht es, Luftverluste und die Zirkulation von schädlichen Gasen zu vermelden.
Claims (3)
1. Nichtentflammbares Reaktionsgemisch zum Injizieren des die Strecken und Strebe von Kohlengruben
umgebenden Gesteins, bestehend aus einer auf Phenolharzbasis bestehenden ersten und einer den Härter
aufweisenden zweiten Mischungskomponente, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Mischungskomponente A durch ein Resorcinvorpolymer, Furfurol,
Wasser, Soda sowie ein Füllmittel, z. B. Holzmehl oder Kieselgur, oder Blähmittel ausgebildet Ist, und
daß die zweite Komponente B aus einer Katalysatormischung besteht, die aus Furfurol, einer nicht entflammbaren
Flüssigkeit mit niedriger Siedetemperatur, z. B. Trlchlortrlfluoräthan, sowie einem Füllmittel
(z. B. Holzmehl) gebildet ist.
2. Injektionsmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ihr In Abhängigkeit von der
angestrebten Aushärtefestigkeit eine bestimmte GJasfasermenge zugesetzt 1st.
3. Injektionsgemisch nach den Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung:
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