煤屑/聚合物复合注浆材料宏观力学性能与机制分析

针对传统注浆材料存在的缺陷、及煤矿井下煤屑处理困难的现状,以钻孔施工产生的煤屑为填料,配以黏结剂等其他添加剂制得煤屑/聚合物复合注浆材料。采用宏观力学性能测试和微观结构观测相结合的方法对复合材料的性能进行研究,结果表明复合材料内煤屑存在一个合理的掺量,煤屑掺量过少对复合材料强度的改善极为有限,而掺量过多会导致煤屑/树脂界面结合力降低,使得复合材料内部形成缺陷,材料较早地发生损伤破坏。红外光谱分析结果说明了煤屑与树脂之间发生了氢键包覆和化学接枝反应,使得树脂基体在煤屑表面形成了牢固的覆盖。在考虑注浆成本的基础上,复合材料中煤屑掺量应控制在30%,此时复合材料具备较高的力学性能,并具有良好的工程应用前景。