淺談樹脂錨固劑生產工藝及技術改造

陳梅

摘 要：本文介紹了樹脂錨固劑生產工藝及生產技術改造方面的內容。對樹脂錨固劑生產工藝及性能有一個全方位的了解是生產單位必須具備的條件，樹脂錨固劑是由不飽和聚氨酯樹脂和固化劑、促進劑及其他輔料按照一定的配比混合而成的粘稠狀粘接材料，具有常溫固化快、粘接強度高、錨固力可靠和耐久等優良性能，廣泛用于煤礦頂板支護、隧道的頂板支護、井筒安裝和建筑物的加固等方面。技術改造方面介紹了從生產裝備升級到生產工藝流程的全過程優化。改造后，不僅優化了生產裝備，同時實現了生產工藝更新，掌握了樹脂錨固劑的生產主動權，產量提高的同時，降低了生產成本，實現了樹脂錨固劑生產效益最大化。

關鍵詞：樹脂錨固劑 生產工藝 裝備升級 技術改造

中圖分類號：TQ22 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）04（c）-0111-02

在礦井生產中，樹脂錨固劑是用于樹脂錨桿和錨索的粘結錨固材料，由于這樹脂錨固劑產量大、成本低，且錨固性能優良，目前在國內礦井生產中大量應用。樹脂錨固劑生產工藝并不復雜，主要是把控好生產原材料的組成及各部分所用材料的配比，樹脂錨固劑的優良性能也都源于生產者對生產工藝流程的掌握。因此只有真正了解了樹脂錨固劑的生產工藝和性能才能更好的有針對性的進行技術改造，提升生產效率和質量。

由于高強預應力錨桿支護技術在煤礦中廣泛應用，樹脂錨桿用量不斷增加，與錨桿相配套的錨固劑產量也必須跟上使用。本單位樹脂錨固劑存在兩方面制約生產發展的部分：一方面，生產裝備落后，錨固劑生產加工效率低，不能滿足錨桿使用需求。另一方面，生產樹脂錨固劑所用到的子母袋和固化劑也都不能自生產，而外購的價格漲幅嚴重且供應不及時，制約單位生產。基于這兩方面問題，必須創新生產工藝，加快生產裝備升級，對現有的生產方式進行技術改造。

1 樹脂錨固劑生產工藝和性能

1.1 樹脂錨固劑生產工藝

樹脂錨固劑是由不飽和聚氨酯樹脂和催化劑、促進劑及其他輔料按照一定的比例配制而成的粘稠狀粘接材料。樹脂錨固劑是由樹脂膠泥和固化劑兩部分組成（空間大的部分內裝樹脂膠泥，空間小的部分內裝固化劑），分隔包裝成卷型。礦井在使用時將兩部分混合后能夠快速固化，將錨桿桿體和被錨固嚴實粘結在一起，達到很好的支護效果。

1.2 樹脂錨固劑的性能

樹脂錨固劑，具有以下性能特點：

（1）承載快，錨固力大。具有“雙快一高”的特性：固化時間快、強度增長快、強度高。安裝后不僅能及時承受載荷，且錨固力大。

（2）樹脂錨固劑適應性強，使用范圍廣。

（3）種類齊全，安裝方便，支護效果好。

1.3 樹脂錨固劑的性能影響因素

樹脂錯固劑的性能好壞取決于生產所用的原材料的性能。簡單來說就是樹脂膠泥和固化劑的性能對樹脂錨固劑起到很大的作用，而樹脂膠泥和固化劑又分別由不同的配料組合在一起而生成，因而生產配料環節獨特且尤為重要。作為樹脂膠泥的主要原材料：不飽和聚酯樹脂。它在固化劑（引發劑）的作用下，聚酯和單體互相就能較快固化，生成體型的不熔不溶的熱固性囊合物。由于這種樹脂固化后具有良好的抗壓、抗拉及耐化學腐蝕等性能，所以使用范圍很廣泛，很適合用于制造樹脂固化劑。作為樹脂膠泥輔助材料：加速劑、填料、觸變劑。是指使樹脂固化所需的加速劑，充填到樹脂中不起化學反應的各種礦物材料。（1）加速劑（促進劑）。二甲基苯胺就是對有機過氧化物類固化劑有效的加速劑。（2）填料。選擇的填料，應是不含水的情性材料，并與樹脂、固化劑、加速劑不發生化學反應。一般采用石灰石粉作為填料。（3）觸變劑。常用觸變劑活性二氧化硅。作為樹脂錨固劑另一重要的部分就是固化劑的生產。多采用的是有機過氧化物過氧化苯甲院（簡稱BPO）。生產時也需要用到很多填料，一方面節省成本另一方面增加粘稠度，便于與樹脂膠泥混合后達到預期固化效果。

2 樹脂錨固劑生產技術改造

2.1 改造前生產狀況

生產樹脂錨固劑環節并不復雜，只需要單獨生產出樹脂膠泥和固化劑，然后人工分裝在專用的灌裝袋（俗稱“子母袋”）里即可。生產樹脂膠泥我們用到的裝備比較落后，是用工地上混砂用的那種攪拌罐自制而成的槳葉攪拌灌裝機，使用時將配比好的原材料裝入小桶中，分批送至高臺，倒入攪拌灌中，攪拌均勻后即可等待灌裝。而固化劑的生產對我們來說還達不到自生產的要求，故而我們都是外購所需的固化劑，然后經過簡易攪拌后，直接灌裝至子母袋子袋中。另外灌裝所用到的子母袋均來自外購。

可以說在改造之前存在很多生產弊端，一方面，由于生產裝備落后，生產時全是人工上料，因而職工任務繁重，且生產速度較慢，不利于單位生產供貨；另一方面，生產樹脂錨固劑所用的子母袋、固化劑本單位無法自行生產，需由采購購買，這就造成了我們被動的生產工作模式，若這兩種材料不能及時供應的情況下立馬會影響生產；最后，由于國家對于環保整治力度增加，很多不合規的小型原材料作坊倒閉，造成生產所用的原材料價格持續上漲且供不應求，這也對我們采購生產原材料帶來了難處，且增加了生產成本，影響了生產銷售。

針對種種現狀，我們發現原來的生產裝備和工藝已經不能給我們帶來收益，甚至會制約了單位的生存發展。因此，對樹脂錨固劑生產進行技術改造是勢在必行。

2.2 技術改造項目

（1）進入機械換人的時代了，提高生產裝備自動化水平是首先要做的事情。我們從設備升級改造開始，通過多方調研和考察研究，引進了相對適用于我單位的全自動攪拌灌裝一體機，采用螺旋上料機上石粉等填充料，解決了人工上料費時費力和粉塵飛揚的問題；用自動上料泵對不飽和樹脂進行輸送，節省了上料時間并且降低了職工的勞動強度，提高了工作效率。另外升級后的設備將原有的大功率槳葉攪拌灌裝機取消了，制作了一個大容量的密封的攪拌灌裝機替代，通過空壓機注入壓縮空氣，提供氣動灌裝。這樣可以給灌裝提供一個穩定的氣源，更加安全可靠的同時也提高了灌裝速度。

（2）積極研制子母袋、固化劑生產工藝。

由于子母袋、固化劑不能自生產是很多時候制約生產的重要因素，我們針對此方面也著重下了功夫。通過多方網上資料查閱、外出參觀學習，請老師前來指導種種方法，最終通過理論與實際的對接，我們最終研制出了子母袋以及固化劑的生產工藝。先是引進兩臺制袋機，熟練掌握了制袋機的工作原理及維護保養等知識；生產固化劑需要很多原材料，我們通過反復試驗，最終掌握了生產原理，掌握了各原材料之間的配比關系，及各原材料的功能用途，并對生產流程及質量把控有了很好的掌控，并逐步帶入到了自己樹脂錨固劑的生產之中。

2.3 改造后效果

通過技術改造，無論是生產工藝還是生產設備都有了明顯的改變，如圖1所示。通過裝備升級改造，攪拌機實現了機械化上料，減輕了員工的勞動強度，改善了作業條件，提高了工作效率和產品質量；實現了灌裝材料封閉運行，氣動罐裝提高了罐裝效率和質量，無氣味無噪音改善了車間工作環境，有利于員工的身心健康，有利于企業的健康發展。通過自生產子母袋、固化劑等工藝變革，解決了生產被動的問題，隨時用隨時能夠生產不受限制；同時節省了材料費，降低了生產成本。雖然改造后，生產流程看似更加復雜，但是經過半年的生產運行，確實改善了職工工作環境和降低了職工勞動強度，最主要的是大大提高了工作效率和產品質量。

3 結語

樹脂錨固劑作為礦井井下支護的重要產品，生產工藝及性能好壞直接影響到使用的結果，所以日后要努力研究其生產及使用性能，更好的為礦井做好生產服務。生產單位必須重視樹脂錨固劑的生產工藝和技術改造，才能為保證礦井錨桿支護材料應用，為推進支護材料技術進步發揮積極作用。

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