【行业标准】 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

ICS73.100.10
CCSD09
中华人民共和国安全生产行业标准AQ 1116—2020
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 consolidationwater stopping, void filling and sprayed sealing at coal mine2020-11-10发布
中华人民共和国应急管理部
2021-05-01实施
规范性引用文件
术语和定义
技术要求
试验方法
检验规则
AQ1116—2020
AQ1116—2020
本文件的全部技术内容为强制性条款。前言
本文件按照GB/T1.12020《标准化工作导则起草。
本文件由中华人民共和国应急管理部提出第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会（SAC/TC288/SC1)归口。本文件起草单位：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。本文件主要起草人：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、邓鑫星、赵玉新、陈志博、周海贞、储春艳、孙会文。1范围
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
AQ1116—2020
本文件规定了煤矿加固煤岩体用高分子材料、煤矿堵水用高分子材料、煤矿充填密闭用高分子发泡材料和煤矿喷涂堵漏风用高分子材料（以下简称煤矿用高分子材料的分类、技术要求、试验方法和检验规则。
本文件适用于煤矿加固煤岩体用高分子材料、煤矿堵水用高分子材料煤矿充填密闭用高分子发泡材料和煤矿喷涂堵漏风用高分子材料。规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件
必不可少的条款
其中，注日期的引用文
不注日期的引用仪件其最新版本（包括所有的修改单）适用于件，仅该日期对应的版本适用于本文件本文件。
GB/T2406
GB/T2562
GB/T3536
GB5749
GB/T5750
GB/T6680
用氧指数法测燃烧
树脂浇铸体性能试验方法
闪点和燃点的测
活饮用水卫生
舌饮用水标准www.bzxz.net
检验力法
液体化工
采样通贝
建筑防水材料老化部
GB/T18244
室内装饰装修材料
GB18583
MT113—1995
NES713
Determinatio
克利夫兰开口杯法
胶粘剂电有害物质限
和判定规则
下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法of the toxicity index of the products ofmensofmaterials（确定材料的毒性指数测试）3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
combustionfromsmallspeci
煤矿加固煤岩体用高分子材料polymermaterialforconsolidatingcoalandrockatcoalmine指以高分子材料为主剂，配以添加剂、填料等组分经一定工艺加工制成的注浆产品，通过注浆工艺反应成型的具有黏结和加固功能的煤矿用材料。3.2
煤矿堵水用高分子材料polymermaterialforwatershutoffatcoalmine指以高分子材料为基材·配以添加剂、填料等组分混合形成的注浆产品，通过注浆实现黏结和封堵出水通道的煤矿用轻型硬质材料。1
AQ 1116—2020
煤矿充填密闭用高分子发泡材料polymerfoammaterialforfillingandsealingatcoalmine指以高分子材料为主剂，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煤矿用密闭固体材料。
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P类和N类两类。a）P类：用于需承载的充填密闭空间，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应用场所。
b）N类：用于非承载的充填密闭空间，如瓦斯抽采钻场、采煤工作面上下隅角及其他仅需要类似充填而无须承压的应用场所。
煤矿喷涂堵漏风用高分子材料sprayingpolymermaterialforsealingventilationatcoalmine指在高分子材料中加人塑化剂、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黏结和封堵漏风功能的煤矿用塑性密封材料。3.5
毒性指数toxicityindex
指试样在空气明火条件（1150士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致命浓度的比率，称为毒性比。4：技术要求
4.1煤矿加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分的闪点应高于100℃。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分中有害物质限量应符合GB18583溶剂型部分中其他胶粘剂部分的相关规定。
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煤矿加固煤岩体用高分子材料固结体的基本理化性能序号
最高反应温度
氧指数
阻燃性能
酒精喷灯燃烧试验
酒精灯燃烧试验
有焰燃烧时间
无焰燃烧时间
火焰扩展长度
有焰燃烧时间
无焰燃烧时间
火焰扩展长度
≤100℃
≥28%
≤20s
≤250mm
4.2煤矿堵水用高分子材料
4.2.1闪点
AQ1116—2020
煤矿堵水用高分子材料各液态组分的闪点应高于100C，且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分中有害物质限量应符合GB18583溶剂型部分中其他胶粘剂部分的相关规定
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。煤矿
抗老化
爱高反应温度
能［（80
理化性育
堵水用高分子材料固结体的基本指材
2)℃.168h
水质影响
煤矿充填密闭用高分子发泡材料4.3.1
抗压强度损失≤5%
面无店
追便度摄化物
酸盐、锌、砷、镉、铝
249规足的生活
水质量要求
煤矿充填密
团用高分子发泡材料备液态组分的闪点应高于100℃有害物质限量
13276532858588359289265257
用高分子发泡材料各液态组分中有害煤矿充填密闭月
胶粘剂部分的相关规定。
4.3.3基本理化性能
化学需氧量符合GB
物质限量符合GB18583溶剂型部分中其他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表3
阻燃性能
3的要求
煤矿充填密闭用高分子发泡材料固结体的基本理化性能项目
最高反应温度
氧指数
酒精喷灯燃烧试验
酒精灯燃烧试验
延燃性能试验
烟气毒性指数
有焰燃烧时间
无焰燃烧时间
火焰扩展长度
有焰燃烧时间
无焰燃烧时间
火焰扩展长度
≥28%
≤250mm
不延燃
AQ1116—2020
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分的闪点应高于100℃。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分中有害物质限量应符合GB18583溶剂型部分中其他胶粘剂部分的相关规定。
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煤矿喷涂堵漏风用高分子材料固结体的基本理化性能序号
5试验方法
阻燃性能
表面电阻
5.1试验条件
最高反应温度
氧指数
酒精喷灯燃烧试验
酒精灯燃烧试验
有焰燃烧时间
无焰燃烧时间
火焰扩展长度
有焰燃烧时间
无焰燃烧时间
火焰扩展长度
≤100℃
≥28%
≤10s
≤250mm
≤3×102
对于引用标准测试方法的试验项目，其试验条件应符合所引用标准规定的试验条件。对于试验项目5.5和5.8，按照该项目下试验方法中所规定的试验条件进行测试。5.2试样制备
5.2.1试样应取固化物无表皮部分。5.2.2测试龄期为固化后3天。
5.3闪点的测定
按GB/T3536规定的方法测定煤矿加固煤岩体用高分子材料、煤矿堵水用高分子材料、煤矿充填密闭用高分子发泡材料和煤矿喷涂堵漏风用高分子材料液体组分的闪点，结果精确到1℃。对于闪点难以测量的特殊情况，设定温度高于100C或最高反应温度仍不闪燃，则判定合格。5.4有害物质限量的测定
选择合适的稀释剂对液体组分进行稀释后，按GB18583溶剂型部分中其他胶粘剂部分规定的仪4
AQ1116—2020
器和方法测定和评判煤矿加固煤岩体用高分子材料、煤矿堵水用高分子材料、煤矿充填密闭用高分子发泡材料和煤矿喷涂堵漏风用高分子材料液体组分中的有害物质限量5.5最高反应温度的测定
5.5.1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500r/min~1000r/min，搅拌头直径40mm~50mm：b）电子温度计（附热电偶线）：最大量程不小于150℃，精度0.1C；c）混合胶枪：胶枪混合管长度为100mm~200mm。5.5.2测试方法
标准试验条件：温度（23士2）C，相对湿度（50士5）%，材料温度20C。按产品设计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（对于反应速度太快的体系，如酚醛树脂体系，采用混合胶枪混合），倒人直径50mm的圆柱形容器中，将电子温度计的热电偶线前头测试点插人试样中心处（图1），记录最高反应温度。单位为毫米
热电偶线
图1最高反应温度测试
取3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℃。3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。5.6抗老化性能的测定
将试样放置于（80士2)℃的环境168h后，按下述规定进行抗老化性能测试。按GB/T18244规定的方法测定煤矿堵水用高分子材料固结体的抗老化性能。观察外观变化的试样规格：（300±6）mm×（150±3）mm×（25±0.5）mm。制取边长（50土1)mmX（50土1）mmX（100士2）mm的方柱体或直径（50土1）mm、高度（100士2）mm的圆柱体试样，按GB/T2567一2008中5.2测定抗压强度，计算结果精确到1MPa。5.7氧指数的测定
按GB/T2406.2中的\10方法C”规定的数值设定氧气浓度，按其规定的方法测定煤矿加固煤岩体用高分子材料、煤矿充填密闭用高分子发泡材料和煤矿喷涂堵漏风用高分子材料固结体的氧指数，并判定试样是否合格。试样种类及规格如下：a）塑料试样标准样条：（150士3）mm×（10主0.2）mm×（4王0.1）mm，30根；b）泡沫材料：（150土3）mm×（10土0.2）mm×（10土0.2）mm，30根；c）
缠绕状的薄膜：（200土4）mm×（20土0.4）mm，30片。5
AQ1116—2020
5.8阻燃和延燃性能的测定
5.8.1阻燃性能
按MT113一1995第4章规定的方法测定煤矿加固煤岩体用高分子材料、煤矿充填密闭用高分子发泡材料和煤矿喷涂堵漏风用高分子材料固结体的阻燃性能。试样规格：（360±7）mmX（50土1）mmX（10±0.2）mm，12块5.8.2延燃性能
试验条件和器具
试验条件：温度（23士2）C，相对湿度（50士5）%。试验器具如下：
支撑架；
电数显温度计（量程：大于1000℃；双插孔，电数显温度计的分辨率为0.1℃）；测温线（2条）；
本生灯。
试样的制备
选择完好无损的煤矿充填密闭用高分子发泡材料固结体成品，制作成（120土2）mm×（120士2)mm×(120土2）mm规格的试样。
5.8.2.3试样的放置
将试样放于支撑架上，保证试样的下面正中心距离本生灯火焰口（25土2）mm，如图2所示单位为毫米
热电偶1
热电偶T
泡沫试验
尺寸：120×120×120
支择架丨格栅
本牛灯
图2延燃性能试验
5.8.2.4调整火焰
点燃本生灯并调整火焰高度为（50士5)mm。6
5.8.2.5测试方法
AQ1116—2020
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。当热电偶工：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，请注意最高温度不应超过400C。5.8.2.6结果评判
如果有任何一个热电偶的温度超过360C，说明试样有延燃的倾向。如果两个热电偶的温度都不超过360℃.说明试样具有不延燃特性。5.9表面电阻的测定
按MT113—1995第5章测定煤矿喷涂堵漏风高分子材料固结体的表面电阻。试样规格：尺寸大于300mm×300mm、厚度5mm~10mm的试样3块5.10
烟气毒性指数的测定
按NES713测定煤矿充填密闭用高分子发泡材料的烟气毒性指数水质影响的测定
材料固结体边长（5
将煤矿堵水用高分子
1)mm的圆柱体试样放人装有20
(50土1)mm、高度
泡24h后，取浸泡过试样的水按
检验结果。
检验规则
6.1抽样
0.1测水
单项试验的最少抽样量应符合表另一项试验结果，可用同
1）mm×（1001）mm的方柱体或直径温度（232）℃的生活饮用水的容器中浸5749对生活饮用水的要求评判
，如能使试样经一项试验后不致影响多项试验时
试样进行多项不同的试验
单项试验抽样量
有害物质限量
最高反应温度
抗老化性能
阻燃性能
氧指数
表面电阻
延燃性能
烟气毒性指数
水质影响
抽样量
单位为克
AQ 1116—2020
6.2检验分类
检验分为出厂检验、型式检验和使用方现场检验。6.3出厂检验
6.3.1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。
6.3.2出厂检验按表6至表9规定的项目进行6.3.3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/T6680—2003中7.1.1.2的规定逐批抽样。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，另一份为备用样品。备用样品的保存期限应与材料的质保期一致，注明产品名称、型号、批号、生产甘期、取样日期6.3.4出厂检验的各项性能指标均应符合本文件的规定，否则按不合格处理表6
煤矿加固煤岩体用高分子材料检验项目序号
有害物质限量
最高反应温度
氧指数
阻燃性能
注：“”表示进行检验，“
有害物质限量
最高反应温度
抗老化性能
水质影响
技术要求
”表示不进行检验，
试验方法
出厂检验
煤矿堵水用高分子材料检验项目技术要求
注：“”表示进行检验，“-
”表示不进行检验。
试验方法
出厂检验
检验项目
型式检验
检验项目
型式检验
煤矿充填密闭用高分子发泡材料检验项目表8
技术要求
试验方法
出厂检验
检验项目
型式检验
使用方现场检验
使用方现场检验
使用方现场检验