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来源：北京智宏科信科技发展有限公司
因反应放热小、阻燃性高、安全性强等突出优势，硅酸盐改性聚氨酯加固材料对于治理煤矿采掘工作面顶板冒落、煤壁片帮具有不可替代的作用，对保障采煤安全，提高采煤效率具有重要意义，已成为消耗量最大的化学注浆加固材料。据不完全统计，2021年煤矿领域消耗该类材料高达 30万吨。
硅酸盐改性聚氨酯加固材料是由A、B组分构成的一种双组分浆液，经气动注浆泵混合后注入煤岩体裂隙。目前，行业中B组分生产过程一般为：投入原料1、原料2——搅拌加热至50—80℃——聚合反应2-3 小时→检验聚合程度——投入原料3、原料4→检验混匀程度——冷却至室温——罐装。
该生产过程的弊端主要表现在：
①安全性有待提高：该过程属于高分子聚合反应，伴随放热过程，且温度、湿度、转速、时间等均影响聚合过程，若配方设计有缺陷或工艺参数设置不合理，极易造成爆聚，不仅损害生产设备、而且易出现安全事故；
②生产效率低：因涉及加热、聚合、搅拌、冷却等多步骤，常规生产设备下，整个过程一般耗时超过 300分钟；
③能耗较高：行业中一般采用电加热反应釜，需要先升温聚合再冷却罐装。总之，这种繁琐复杂、效率低、能耗高的生产工艺已成为一直未能得到有效解决的行业痛点问题。
02研究内容1.工艺方案
针对技术瓶颈问题，项目团队采用多种技术叠加开发了新配方新生产工艺，主要过程为：投入原料 a、原料b和原料c→常温搅拌20-30分钟→检验混匀程度——罐装。
2.主要特点
（1）采用超前自聚合技术，突破了高温聚合技术瓶颈，首次实现常温下物理调合法制备矿用硅酸盐改性聚氨酯注浆加固材料，将化学过程变为物理过程极大地提高了生产的安全性和可靠性：
（2）采用增塑降黏技术，自主开发了体系专用增塑剂，首次实现常温下快速制备，生产效率成倍提高，且极大降低了能耗：
（3）从源头杜绝引入高挥发、刺激性分子，极大提高了材料的环保性，该技术已获得国家环保认证，为目前行业唯一单位。
03应用效果该创新成果显著提高了矿用注浆加固材料生产的安全性和便捷性，且极大提高了生产效率，极大降低了生产能耗，经济和社会效益显著。
1.安全生产水平极大提升：新技术新工艺将控制难度大、危险因素多的化学过程变为了简单、安全的物理调合过程，从根本上降低了生产中出现安全事故的风险，提高了安全生产水平；
2.生产效率成倍提高：生产一釜B组分由原300分钟降至30分钟，相同生产设备条件下，一个5米反应釜原来一天仅生产10吨，现在一天可生产100吨。这在煤矿工作面冒顶后急需注浆加固时，应急效用突出；
3.生产能耗得到了显著节约：原生产工艺为电加热 50-80℃，并保持 2-3小时，现技术在室温下搅拌30分钟即可，对社会节能减排有重要作用。按行业年生产量30万吨进行粗略计算，预计每年可节约电能 2000 万千瓦时；
4.生产及使用环境得到极大改善：新注浆材料环保性较强、挥发性低、无毒无刺激性气味，极大改善了生产及使用环境。
总之，新型矿用注浆加固材料生产工艺技术得到了煤炭工业协会专家认可，并在实际应用中得到了煤矿企业和同行的好评，建议大范围推广应用。
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