《煤矿加固、堵水、充填和喷涂用高分子材料通用安全技术规范（征求意见稿）》.pdf

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1、 ICS 73.100.10 D 09 AQ 中 华 人 民 共 和 国 安 全 生 产 行 业 标 准 AQ xxxx 201X 煤矿加固 、 堵水 、 充 填和喷涂 用高分子 材料 通用安全 技术规范 General safety specification of polymer material for consolidation, water stopping, void filling and sprayed sealing at coal mine （报批稿） 2019 年 8 月22 日 xxxx - xx - xx 发布 xxxx - xx - xx 实施 中 华 人 民 共

2、和 国 应 急 管 理 部 发布 AQ XXXXX201X I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规 范性 引用 文件 . 1 3 术 语和 定义 . 2 4 技 术要 求 . 3 5 试 验方 法 . 6 6 检 验规 则 . 8 AQ XXXXX 201X II 前 言 本标准 的全 部技 术内 容为 强制性 的。 本标准 按照GB/T 1.1-2009 给出的 规则 起草 。 请注意 本文 件的 某些 内容 可能涉 及专 利。 本文 件的 发布机 构不 承担 识别 这些 专利的 责任 。 本标准 由国 家煤 矿安 全监 察局提 出。 本标准 由全 国安 全生 产标 准化技 术

3、委 员会 煤矿 安全 分 技术 委员 会（SAC/TC288/SC1 ） 归口 。 本标准 起草 单位 ： 巴 斯夫 浩珂矿 业化 学 （ 中国 ） 有 限公 司 、 中 国煤 炭工 业协 会生产 力促 进中 心、 中 国矿业 大学 和淮 北矿 业( 集团)有 限责 任公 司 。 本标准 主要 起草 人 ： 崔金 声、 郑 厚发 、 徐 忠正 、 张 农、 张 凯、 张克 虎、 王多 春、 杨 扬、 李培 春、 李 钊、赵 玉新 、陈 志博 、周 海贞、 储春 艳、 邓鑫 星等 。 AQ XXXXX201X 1 煤 矿加固 、堵水、 充填和 喷涂用高 分子材 料通用安 全技术 规范 1 范围

4、本标准 规定 了煤 矿加 固、 堵水、 充填 和喷 涂用 高分 子材料( 以下 简称 煤 矿 用高 分子材料) 的 分类 、 术 语和定 义、 安全 指标 及技 术要求 、试 验方 法和 检验 规则 。 本标准 适用 于 煤 矿加 固、 堵水、 充填 和喷 涂用 高分 子材料 。 2 规范性引用文件 下列文 件对 于本 文 件 的应 用 是必 不可 少的 。 凡 是注 日期的 引用 文件 ， 仅 所注 日期的 版本 适用 于本 文 件。凡 是不 注日 期的 引用 文件， 其最 新版 本（ 包括 所有的 修改 单） 适用 于本 文件。 GB/T 2406.2 塑料 用氧 指数法 测定 燃烧 行为

5、 第2 部分： 室温 试验 GB/T 3536 石 油产 品 闪 点和燃 点的 测定 克 利夫 兰 开口杯 法 GB 5749 生活 饮用 水卫 生 标准 GB/T 5750.1 生活 饮用 水 标准 检 验方 法 总则 GB/T 6680-2003 液 体化 工产品 采样 通则 GB/T 8811-2008 硬 质泡 沫塑料 尺 寸稳 定性 试验 方 法 GB/T 10655-2003 高聚 物 多孔弹 性材 料 空气 透气 率 的测定 GB/T 18204.2-2014 公 共 场所卫 生检 验方 法 第2部 分：化 学污 染物 GB/T 18244 建 筑防 水材 料老化 试验 方法 G

6、B 18583 室内 装饰 装修 材料 胶粘 剂中 有害 物质 限 量 GB/T 19979.2 土工 合成 材料 防渗 性能 第2 部分 ： 渗透系 数的 测定 MT 113-1995 煤矿 井下 用 聚合物 制品 阻燃 抗静 电性 通用试 验方 法和 判定 规则 JB/T 10707-2007 热 塑性 无卤低 烟阻 燃电 缆料 3 术语和定义 下列术 语和 定义 适用 于本 标准。 3.1 煤矿加 固煤 岩体 用高 分子 材料 polymer material for consolidating coal and rock at coal mine 指由高 分子 材料 为主 剂 ， 配以

7、添 加剂 、 填料 等组 分 经一定 工艺 加工 制成 的注 浆产品 ， 通过 注浆 工艺AQ XXXXX 201X 2 反应成 型的 具有 粘结 和加 固功能 的材 料。 3.2 煤矿堵水 用 高分 子材料 polymer material for water shutoff at coal mine 指由高 分子 材料 为基 材 ， 配以添 加剂 、 填料 等组 分 混合形 成的 注浆 产品 ， 通 过注浆 实现 粘结 和封 堵 出水裂 隙及 孔隙 的轻 型硬 质材料 。 3.3 煤矿充 填密 闭用 高分 子发 泡材料 polymer foam material for filling a

8、nd sealing at coal mine 指由高 分子 材料 为主 剂 ， 配以添 加剂 、 填料 等组 分 混合形 成的 注浆 产品 ， 通 过充填 工艺 快速 膨胀 成 型的密 闭固 体材 料。 煤矿充 填密 闭用 高分 子发 泡材料 按其 使用 场所 和性 能的不 同分 为以 下两 类： a) P 类： 用于 需承 载的 充 填密闭 空间 ， 例 如采 掘工 作面冒 顶空 间、 承压 密闭 墙体等 类似 可能 需要 整体承 压的 用途 ； b) N 类： 用于 非承 载的 充 填密闭 空间 ， 例 如瓦 斯抽 采钻场 、 采 煤工 作面 上下 隅角及 其它 仅需 要类 似充填 而无

9、 需承 压的 用途 。 3.4 煤矿喷 涂堵 漏风 用高 分子 材料 spraying polymer material for sealing ventilation at coal mine 指由高 分子 材料 加入 塑化 剂、 添 加剂 等经 过搅 拌混 合， 通 过喷 涂工 艺喷 射到 煤岩体 表面 的具 有粘 结 和封堵 漏风 功能 的塑 性密 封材料 。 3.5 毒性指 数 toxicity index 指试样在空 气明火 条件（1150 50 ）中完 全燃烧 所产生的一 些选定 气体毒 性比的数值 之和 。 所测得 的 选定气 体 浓度 换 算成与人 体接触 30min 致命浓度

10、的 比率， 是为毒 性 比。 3.6 渗透系 数 penetration coefficient 渗透系 数又 称水 力传 导系 数 ， 渗 透系 数是 指 在 各向 同性介 质中 单位 水力 梯度 下的单 位流 量 ， 表示 流 体通过 孔隙 骨架 的难 易程 度 。 3.7 尺寸稳 定性 dimensional stability 试 样 在 特定 温 度和 相 对湿度 条 件 下放 置 一定 时 间后， 互 相 垂直 的 三维 方 向上产 生 的 不可 逆 尺寸 变 化。 GB/T 8811-2008 ，定义 3.1 4 安全指标及技术要 求 AQ XXXXX201X 3 4.1 煤矿加

11、固煤岩体用高 分子 材料 4.1.1 闪点 煤矿加 固煤 岩体 用高 分子 材料 各 液态 组份 的闪 点 应 高于100 ，且 应高 于材 料 最高 反应 温度 。 4.1.2 有 害物 质限 量 煤矿加 固煤 岩体 用高 分子 材料 各 液态 组份 中有 害物 质限量 应符 合 GB 18583 规 定。 4.1.3 基 本理 化性 能 煤矿加 固煤 岩体 用高 分子 材料固 结体 的基 本理 化性 能应符 合 表 1 的 要求 。 表1 基本理 化性 能 序 号 项 目 指 标 1 最高反应温度， 100 2 氧指数，% 28 3 阻燃性能 酒精喷灯燃 烧试验 有焰燃烧时间，s 3 无焰

12、燃烧时间，s 10 火焰扩展长度，mm 280 酒精灯燃烧 试验 有焰燃烧 时间，s 6 无焰燃烧时间 ，s 20 火焰扩展长度，mm 250 4.2 煤矿堵水用高分子材 料 4.2.1 闪点 煤矿堵 水用 高分 子材 料 各 液态组份 的 闪点 应高 于材 料最高 反应 温度 。 4.2.2 有 害物 质限 量 煤矿堵 水用 高分 子材 料 各 液态组份 中 有害 物质 限量 应符 合 GB 18583 规 定。 4.2.3 基 本理 化性 能 煤矿堵 水用 高分 子材 料固 结体 的 基本 理化 性能 应符 合表 2 的要 求。 表2 基本理 化性 能 序 号 项 目 指 标 1 最高反应

13、温度， 140 2 抗老化性能， （802 ；168h ） 表面无变化，抗压强度损失 5% 3 渗透系数，cm/s 1 10 -6 4 水质影响 符合 GB 5749 规定的生活饮 用水质量 要求 4.3 煤矿充填密闭用高分 子发 泡材料 AQ XXXXX 201X 4 4.3.1 闪点 煤矿充 填密 闭用 高分 子发 泡材料 各液 态组份 的 闪点 应高 于 100 ，且 应高 于材 料最高 反应 温度 。 4.3.2 有 害物 质限 量 煤矿充 填密 闭用 高分 子发 泡材料 各液 态组 份 中 有害 物质限 量应 符 合 GB 18583 规定。 发泡反 应中 和发 泡后 散发 空气中

14、的 甲 醛含 量 应 不超 过 0.5mg/m 3 。 4.3.3 基 本理 化性 能 煤矿充 填密 闭用 高分 子发 泡材料 固结 体的 基本 理化 性能应 符合 表3 的要 求。 表3 基本理 化性 能 序 号 项 目 指 标 P 类 N 类 1 最高反应温度， 95 50 2 尺寸稳定性（70 2 48h）， % 0.5 5 3 氧指数，% 35 28 4 阻燃性能 酒精喷灯燃 烧试验 有焰燃烧时间，s 3 无焰燃烧时间，s 10 火焰扩展长度，mm 280 酒精灯燃烧 试验 有焰燃烧时间，s 6 无焰燃烧时间，s 20 火焰扩展长度，mm 250 延燃试验 不延燃 5 表面电阻， 3

15、10 8 6 烟气毒性指数 5 4.4 煤矿喷涂堵漏风用高 分子 材料 4.4.1 闪点 煤矿喷 涂堵 漏风 用高 分子 材料液 态组 份 的 闪点 应高 于 100 ， 且 应 高于 材料 最高反 应温 度。 4.4.2 有 害物 质限 量 煤矿喷 涂堵 漏风 用高 分子 材料液 态组 份 中 有害 物质 限量应 符 合 GB 18583 规定。 4.4.3 基 本理 化性 能 煤矿喷 涂堵 漏风 用高 分子 材料固 结体 的基 本理 化性 能应符 合 表 4 的 要求 。 表4 基本理 化性 能 AQ XXXXX201X 5 序 号 项 目 指 标 1 最高反应温度， 100 2 空气透气

16、率，L/(s m 2 ) 0.05 3 氧指数，% 35 4 阻燃性能 酒精喷灯燃烧试验 有焰燃烧时间，s 3 无焰燃烧时间，s 10 火焰扩展长度，mm 280 酒精灯燃烧试验 有焰燃烧时间，s 6 无焰燃烧时间，s 20 火焰扩展长度，mm 250 5 表面电阻， 3 10 8 5 试验 方法 5.1 试验条 件 5.1.1 试验室 标准 试验 条件 为： 温度（232） ， 相对 湿 度（50 5 ）%。 5.1.2 试验前 试样 应在 标准 试验 条件下 放 置 24h 。 5.2 试样 制备 5.2.1 测试样 块应 取固 化 物 无表 皮部分 。 5.2.2 测试龄 期为 固化 后

17、 3d 。 5.3 抽样 单项试 验的最 少抽 样量应 符 合表5 的规 定。做 多项试 验时， 如能使 试样 经一项 试验后 不致影 响另 一 项试验 结果 ，可 用同 一试 样进行 多项 不同 的试 验。 表5 单项试 验抽 样量 序 号 项 目 抽样量，g 1 闪点 1500 2 有害物质限量 1500 3 最高反应温度 1500 4 抗老化性能 5000 5 阻燃性能 5000 6 氧指数 5000 7 表面电阻 3000 8 延燃性能 5000 9 烟气毒性指数 5000 10 渗透系数 5000 11 水质影响 5000 12 尺寸稳定性 3000 13 空气透气率 3000 AQ

18、 XXXXX 201X 6 5.4 闪点 的测 定 按GB/T 3536 规定 的方法 测 定煤岩 体加固 材料、 堵水 材料、 充填发 泡材料 和喷 涂堵漏 风材料 液体 组 份的闪 点， 结果 精确 到1 。 5.5 有害 物质 限量 的测 定 按GB 18583 规定 的方 法测 定煤岩 体加 固材 料、 堵水 材料、 充填 发泡 材料 和喷 涂堵漏 风材 料液 体组 份 中的有 害物 质限 量。 施工区 域内 空气 中的 甲醛 含量按GB/T 18204.2-2014 中7.4 光电 光度 法进 行测 试 ， 施工 区域 内的 空气 采样 按GB/T 18204.2-2014 中附录A

19、规定 的方 法 进行 。 5.6 最高 反应 温度 5.6.1 试验 器具 最高反 应温 度的 测定 使用 以 下试 验器 具： a ） 搅 拌机 ，转速 500 rpm 1000 rpm ，搅拌 头直 径4cm5 cm ； b） 电 子温 度计 （附 热电 偶线） ，最 大量 程不 小于300 ， 精度0.1 。 5.6.2 试验 方法 标准试 验条 件： 温度 （23 2） ， 相对 湿度 （50 5）%， 材料 温度 为20 。 按产品 使用 配比 称取 总体 积为200ml 的测 试样 品 ， 在 搅拌器 下搅 拌15s-30s后， 倒入直径50mm 的 圆柱 形容器 中， 将电 子温

20、 度计 的热电 偶线 前头 测试 点 插 入试样 中心 处 （ 如图1） ， 记录最 高反 应温 度 。 图1 最 高反 应温 度测 试 取三 次测 试得 到的最高 反应温 度值的 平 均值记 为 该产品 的最高反 应温度值 ，结果 精确到0.1 。三 次连续 测得 的温 度允 许偏 差不应 大于10% ；否 则， 应 重新进 行测 试。 5.7 抗老 化性 能 按GB/T 18244 规 定的 方法 测定堵 水材 料固 结体 的抗 老化性 能。 AQ XXXXX201X 7 5.8 氧指 数 按GB/T 2406.2 规定 的方 法测定 加固 材料 、充 填密 闭材料 和喷 涂堵 漏风 材料

21、 固结体 的 氧 指数 。 5.9 阻燃 和延 燃性 能 5.9.1 阻燃 性 按MT 113-1995 第4 章规 定的方 法测 定加 固材 料、 充填密 闭材 料和 喷涂 堵漏 风材料 固结 体的 阻燃 性 能。 5.9.2 充填密 闭材 料固 结体 的延 燃性能 5.9.2.1 试验 器具 试验用 器具 如下 ： a）支 撑架 ； b）电 数显 温度 计（ 量程 ： 大于 1000 ， 双插 孔） ； c）测 温线 （2 条） ； d） 本 生灯 。 5.9.2.2 试样 的制 备 选择完 好无 损的 成品 ，制 作 成(120 x120 x120 2)mm 样块。 5.9.2.3 试样

22、 的放 置 将样品 放于 支撑 架上 ，保 证样品 的下 面正 中心 距离 本生灯 火焰 口(25 2)mm ， 如图2 所示 。 图 2 延燃 试验 5.9.2.4 调整 火焰 点燃 本 生灯 并调 整火 焰高 度为(50 5)mm 。 AQ XXXXX 201X 8 5.9.2.5 测试 方法 取出 本 生灯 ，离 开试样 。 打开本 生灯 阀门 ，点燃 甲 烷气体 ，将 本生 灯放回 原 处。当 热电 偶 T2 的温 度达 到180 时 撤走 本生 灯，继 续跟 踪两 个热 电偶 的温度 变化 ，请 注意 最高 温度不 能超 过 400。 5.9.2.6 结果 评判 如果有 任何 一个

23、热电 偶 的 温度超 过360 时， 说明 试 验样块 有延 燃 的 倾向 。 如 果两个 热 电 偶的 温 度 都不超 过260 ，说 明试 验样快 具有 不延 燃特 性。 5.10 表面 电阻 按MT 113-1995 第5 章测 定充填 密闭 材料 和喷 涂堵 漏风 材 料固 结体 的 表 面电 阻。 5.11 烟气 毒性 指数 测定 按 JB/T 10707-2007 附录 A 测 定烟 气毒 性指 数。 5.12 尺寸 稳定 性 按GB/T 8811-2008 测定 充 填密闭 发泡 材料 固结 体的 尺寸稳 定性 ， 试验 条件 为 （23 2 ） 。 平均 线 性变化 率按 式（

24、1） 计算 。 （1 ） 式中： S 试样 的平 均 线 性变 化 率，单 位为 百分 号（%） ； SL 、SW 、SR 分别 为试 样 的长度 、宽 度、 厚度 的尺 寸变化 率， 单位 为百 分号 （%）。 5.13 渗透 系数 按GB/T 19979.2 规定 的方 法测定 堵水 材料 固结 体的 渗透系 数。 5.14 水质 影响 将堵水 材料 固结 体 （50 1 ）mm（50 1 ）mm（100 1）mm 的方 柱体 或直 径 （501）mm 、 高度 （100 1）mm 的圆 柱体 试 件放入 装 有 20L 、温 度（23 2） 的 生活 饮用 水的 容器中 浸 泡 24h

25、后， 取浸 泡过试 块的 水 按GB/T 5750.1 测 定水 质影 响， 并按GB 5749 对 生活 饮用 水的 要 求评判 检 验 结果 。 5.15 空气 透气 率 按GB/T10655 测 定喷 涂堵 漏风材 料固 结体 的 空 气透 气率。 6 检验 规则 6.1 检验 分类 AQ XXXXX201X 9 检验分 为出 厂检 验和 型式 检验。 6.2 出厂 检验 6.2.1 煤 矿用 高分 子材 料 由制造 厂的 质量 检验 部门 逐批进 行检 验， 检验 合格 并签发 合格 证后 ，方 可出 厂。 6.2.2 出 厂检 验项 目按 表 6、表 7 、表8 和表 9 规 定进行

26、 。 6.2.3 以 每生 产一 反应 釜 高分子 材料 为一 批， 不足 一反应 釜视 为一 批。 煤矿 用高分 子材 料出 厂前 ，按 GB/T 6680-2003 中7.1.1.2 规定 逐批 抽样 。所 抽取 样品装 入干 燥、 清洁 的密 闭容 器 中密 封好 ，将 样品 分为两 份， 一份 为检 验样 品， 一 份为 备用 样品 。 备 用样 品 保存 期限 应与 材料 的质保 期一 致。 注明 产 品 名 称、型 号、 批号 、生 产日 期、取 样日 期。 6.2.4 出厂 检验 的 各项 性能 指标 均应 符合 本标 准 的 规定， 否则 按不 合格 处理 。 表6 煤矿加 固

27、煤 岩体 用高 分子 材料检 验项 目 序号 项目 技术要求 试验方法 检验项目 出厂检验 型式检验 1 闪点 4.1.1 5.4 2 有害物质限量 4.1.2 5.5 3 最高反应温度 4.1.3 5.6 4 阻燃性能 4.1.3 5.9 5 氧指数 4.1.3 5.8 注： “”表示进行检验， “ ”表示不进行检验。 表7 煤矿堵 水用 高分 子材 料 检 验项目 序号 项目 技术要求 试验方法 检验项目 出厂检验 型式检验 1 闪点 4.2.1 5.4 2 有害物质限量 4.2.2 5.5 3 最高反应温度 4.2.3 5.6 4 抗老化性能 4.2.3 5.7 5 渗透系数 4.2.3

28、 5.13 6 水质影响 4.2.3 5.14 注： “”表示进行检验， “ ”表示不进行检验。 表8 煤矿充 填密 闭 用 高分 子 发 泡材料 检验 项目 序号 项目 技术要求 试验方法 检验项目 出厂检验 型式检验 1 闪点 4.3.1 5.4 2 有害物质限量 4.3.2 5.5 3 最高反应温度 4.3.3 5.6 4 阻燃性能 4.3.3 5.9 AQ XXXXX 201X 10 5 尺寸稳定性 4.3.3 5.12 6 氧指数 4.3.3 5.8 7 表面电阻 4.3.3 5.10 8 延燃性能 4.3.3 5.9 9 烟气毒性指 数 4.3.3 5.11 注： “”表示进行检验

29、， “ ”表示不进行检验。 表9 煤矿喷 涂堵 漏风 用高 分子 材料检 验项 目 序号 项目 技术要求 试验方法 检验项目 出厂检验 型式检验 1 闪点 4.4.1 5.4 2 有害物质限量 4.4.2 5.5 3 最高反应温度 4.4.3 5.6 4 阻燃性能 4.4.3 5.9 5 氧指数 4.4.3 5.8 6 表面电阻 4.4.3 5.10 7 空气透气率 4.4 5.15 注： “”表示进行检验， “ ”表示不进行检验。 6.3 型式 检验 6.3.1 有下列 情况 之一 时， 应进 行型式 检验 ： a) 新 产品 或老 产品 转厂 生产时 的试 制定 型鉴 定； b) 正 式生

30、 产后 ，如 材料 、工艺 有较 大改 变， 可能 影响产 品性 能时 ； c) 正 常生 产时 ，五 年进 行一次 ； d) 产 品停 产一 年以 上， 恢复生 产时 ； e) 出 厂检 验结 果与 上次 型式检 验有 较大 差异 时； f) 国 家相 关管 理部 门提 出型式 检验 的要 求时 。 6.3.2 型式检 验项 目按 表 6 、表7 、表8 和表 9 规 定进 行。 6.3.3 型式检 验的 抽样:从 出厂 检 验合格 的煤 矿用 高分 子材 料中， 按 GB/T 6680-2003 中 7.1.1.2 规定 抽样。 抽取 样品 数量 不少 于 3 个 包装 物， 样品 总质 量 10kg 。 注明 产品 名称 、 型号、 批号 、生 产日 期、 取样日 期。 6.3.4 型式检 验 的 检验 项目 全部 合格 则 判定 为 合 格； 检验 项目一 项不 合格 ，取 双倍 试样对 该项 目进 行 复检 ， 仍不 合格 的 则 判定 该批 为 不合格 ； 检验 项目 两项及 两项 以上 不合 格 的 则判定 该批 为不 合格 。 -