專利名稱：一種礦井坑木的生產(chǎn)方法及制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用速生楊旋切單板，生產(chǎn)礦井用坑木的方法及制造工藝。
背景技術(shù)：
長期以來，我國煤礦開采中所用的支護有木支架(坑木)，摩擦式金屬支架(錨桿)、單體液壓式支柱。這幾種支架形式均適用淺部煤層采區(qū)的巷道支護。但是現(xiàn)在淺部資源已走向枯竭，煤層開采已向深部延伸。目前開采深度均已超過800米，有的甚至超過了 1000米。由于不了解深部巷道圍巖與淺部巷道圍巖的變形破裂機理，應(yīng)力環(huán)境存在著巨大的差異，所以仍采用淺部巷道圍巖常用的支架支護，致使金屬錨桿在高度集中的應(yīng)力下，地下水頭滲透壓力加大、地溫梯度升高，地形環(huán)境多變的情況下被拉斷。U形鋼單體支架嚴(yán)重扭曲等多種形式支護失效，巷道變形達(dá)l-aii。采用何種支架支護才能解決煤礦深部巷道圍巖應(yīng)力集中，地下水頭滲透壓力大，地溫梯度升高，地形環(huán)境多變的難點，這是急需解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有支架支護不能滿足深部巷道圍巖應(yīng)力集中，地下水頭滲透壓力大，地溫梯度升高，地形環(huán)境多變問題。為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種利用速生楊旋切單板組坯生產(chǎn)礦井坑木的方法及制造工藝。該方法首先測出速生楊旋切單板含水率在5-7%以下的表觀密度；比照木材的密度確定成品坑木的密度；用旋切單板的表觀密度與成品坑木的密度的比值，確定壓縮比；用壓縮比確定坑木一次組坯的厚度，膠粘劑用量，膠粘劑采用改性脲醛樹酯與三聚氰胺甲醛樹脂共混物，根據(jù)壓縮比、膠粘劑固化溫度、時間、壓力，確定一次組坯壓制時所需的溫度、壓力、時間、工藝參數(shù)。待一次組坯結(jié)束后，按所需坑木尺寸進行二次組坯，組坯后進行預(yù)壓，預(yù)壓后鋸割成所需坑木尺寸，再進行熱壓，熱壓時間、溫度、壓力根據(jù)二次組坯的厚度、膠粘劑確定。達(dá)到滿足深部巷道圍巖支架支護需要解決的問題。本發(fā)明與現(xiàn)有井下支護相比有以下優(yōu)點和有益效果1、節(jié)約木材降低成本。2、成品具有超過天然實木1.5倍的力學(xué)強度。3、有較高的強重比，拉伸強度是鐵的4倍，壓縮強度是混凝土的5倍，強重比更優(yōu)于鋼材。4、成品具有良好的防火性能和耐高溫性能，抗火災(zāi)能力不低于池，優(yōu)于鋼材耐火性能。5、繼承了天然實木特性，耐候性好，抗震性能強，有較好的抗沖擊性能，抗蠕變性能好。6、質(zhì)量均勻，變異性小，強度變化率在12%以下。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細(xì)描述附
圖1 本發(fā)明礦井坑木的生產(chǎn)工藝流程框圖單板整理一單板涂膠一單板拼接一一次組坯一預(yù)壓一熱壓一二次涂膠一二次組坯一預(yù)壓一鋸割一熱壓一成型
附圖2本發(fā)明礦井坑木一次組坯形式示意圖附圖3 是附圖21單板拼接示意圖附圖4 是附圖22單板拼接示意圖附圖5 是附圖23單板拼接示意圖附圖6 是附圖M單板拼接示意圖附圖7 是二次組坯示意圖附圖 3 中5 單板(6I5Xl22Omm) 6 壓條(20X615mm)附圖 4 中7 單板(615X610mm)附圖 5 中8 單板(615X910mm) 9 單板(310X615mm)附圖7中10膠層 11鋸割線
具體實施例方式本發(fā)明采用的方法是1、確定備料段參數(shù)。(1)確定楊木旋切單板表觀密度，(2) 比照木材的密度確定成品坑木密度，( 用旋切單板表觀密度與成品坑木密度之比求得壓縮比，(4)用壓縮比確定一次組坯厚度(層數(shù))、重量。2、確定壓制過程中的工藝參數(shù)。(1) 以一次組坯厚度，膠粘劑固化所需時間、溫度、壓力、組坯含水率確定一次組坯壓制時所需的溫度、壓力、時間。(2)根據(jù)一次組坯成型尺寸和實際所需成品坑木斷面尺寸，確定二次組坯厚度。( 根據(jù)二次組坯厚度、確定膠層數(shù)、用膠量。(4)根據(jù)用膠量確定壓制時的溫度、 壓力、時間。實施例制作180 X 180 X 2400mm的坑木1、準(zhǔn)備階段參數(shù)(1)旋切單板含水率7%以下，規(guī)格615 X 1220 X 3，密度0.308g/ cm3。(2)參照木材密度0. 40-0. 80g/cm3。取成品坑木密度0. 60g/cm3。(3)確定壓縮比成品坑木密度+旋切單板密度=0. 6 + 0. 3 = 2，確定一次組坯厚度60mm，單板組坯見附圖2、 3、4、5、6，形式(20層)。(4)確定施膠量按每m2165-220g。2、確定壓制時的工藝參數(shù)。(1)改性脲醛樹脂固化溫度105_125°C，時間 5mm-10mm，壓力2MPa，三聚氰銨甲醛樹脂固化溫度125°C，時間5_8min，壓力2. 0-2. 5Mpa。 (2)確定熱壓參數(shù)壓制溫度145°C -170°C。預(yù)冷壓力3. 0-4. OMPa，熱壓壓力2. 5-3. 5Mpa， 時間20-30s/mm，一次組坯成型后板坯厚度為30mm。3、進行二次組坯。按坑木尺寸厚度180mm的要求，將6張30mm厚的板坯，涂膠后組坯在一起，尺寸為180mm厚，寬度為615mm，長度M40mm，進行預(yù)壓冷壓，壓力為3. 0-4. OMpa, 預(yù)壓時間30-60min，然后進行鋸制成180X180XM00的坑木材，進行熱壓，熱壓溫度 145-170°C，熱壓時間 60-90min。
權(quán)利要求
1.一種速生楊旋切單板生產(chǎn)礦井坑木的方法及制造工藝，其特征在于實測含水率 5-7%以下速生楊旋切單板表觀密度。比照木材表觀密度確定成品坑木密度。用兩密度之比求出壓縮比，用壓縮比確定一次組坯厚度，組坯形式。用組坯厚度、膠粘劑用量、固化溫度、 壓力、時間確定一次組坯壓制工藝參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述含水率5-7%速生楊旋切單板厚度 2-3mm表觀密度為0. 3 0. 4g/cm3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述比照木材的密度確定成品坑木的密度 0. 6 0. 65% g/cm3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述速生楊旋切單板表觀密度與成品坑木密度之比求得壓縮比1. 5 2. 0。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述施用膠粘劑為改性脲醛樹脂、面粉、固化劑、三聚氰氨胺甲醛樹脂共混物，重量比100% 10% 0. 4-0.8% 30-；35%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于所述一次組坯壓制工藝參數(shù)預(yù)壓冷壓力 2. 0-3. OMpa,時間 60_90min，熱壓溫度 145_180°C，壓力 3. 0-4. OMpa,時間 30_60min。二次組坯預(yù)壓力3. 0-4. OMpa,時間60_90min，熱壓溫度145_170°C，壓力2. 5-3. 5Mpa，時間 40-80min。
7.一種用于實現(xiàn)權(quán)利要求1所述速生楊旋切單板生產(chǎn)礦井坑木方法及制造工藝包括 單板整理、單板涂膠、單板拼接、一次組坯、預(yù)壓、熱壓、二次涂膠、二次組坯、預(yù)壓、鋸割、熱壓、成型。
8.根據(jù)權(quán)利要求8所述方法，其特征在于，所述一次組坯形式應(yīng)以單幅、單板、順紋對接，對接留有1. 0-1. 5mm縫隙，用10-20mm寬(順紋)，厚度10-15道薄板壓縫。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述方法，其征特在于所述一次組坯上、下單板接縫位置應(yīng)錯開 300-600mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用速生楊旋切單板，生產(chǎn)礦井坑木的方法及制造工藝(附圖)，主要解決現(xiàn)有的礦井支架不能滿足深部采區(qū)巷道圍巖高度集中的應(yīng)力，地下水頭滲透壓力增大，地溫梯度升高的要求。本發(fā)明的主要特點利用速生楊旋切單板的表現(xiàn)密度(實測)，比照木材的密度確定成品坑木的密度；用兩密度之比求出壓縮比，用壓縮比確定坑木一次組坯的厚度。采用改性脲醛樹脂與三聚氰胺甲醛樹脂共混膠粘劑。根據(jù)壓縮比，膠粘劑的固化溫度、時間、壓力、確定一次組坯的工藝參數(shù)。待一次組坯完成后進行二次組坯，完成最終成品坑木。本發(fā)明的優(yōu)點成品具有超過天然實木1.5倍的力學(xué)強度，強重比優(yōu)于鋼鋼材，具有良好的防火性能，防水性能、抗震性能、抗蠕變形能，質(zhì)量均勻、變異性小，是可代替金屬支架的產(chǎn)品。
文檔編號B27D1/06GK102490218SQ20111039189
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者宋慶華 申請人:宋慶華