標(biāo)準(zhǔn)化體系與質(zhì)量管控全國(guó)城市工業(yè)品貿(mào)易中心聯(lián)合會(huì)制定的《煤礦加固煤巖體用硅酸鹽改性聚氨酯材料》標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)JG PU-SixOy材料提出了嚴(yán)格的技術(shù)要求8。關(guān)鍵指標(biāo)包括：揮發(fā)物含量≤50g/L，固化時(shí)間10-30分鐘可調(diào)，-20℃至60℃環(huán)境性能波動(dòng)小于5%89。山東光大機(jī)械建立的常溫物理調(diào)合工藝，使B組分生產(chǎn)時(shí)間從300分鐘縮短至30分鐘，能耗降低70%2。質(zhì)量檢測(cè)采用"三階段控制法"：原料入廠(chǎng)檢驗(yàn)23項(xiàng)指標(biāo)，生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控8項(xiàng)參數(shù)，成品抽樣測(cè)試16項(xiàng)性能78。中國(guó)煤科院預(yù)測(cè)，到2028年該材料將占據(jù)煤礦加固市場(chǎng)60%份額，年需求量突破50萬(wàn)噸，推動(dòng)行業(yè)形成千億級(jí)產(chǎn)業(yè)集群37。FCC-YJ固化收縮率＜2%，發(fā)泡過(guò)程無(wú)溶劑揮發(fā)，井下作業(yè)環(huán)境友好。貴州CT PF煤礦反應(yīng)型填充材料

環(huán)保特性與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展Fcc-yJ材料通過(guò)生物質(zhì)碳源替代使碳足跡降至1.2kg COe/kg，VOC排放<50μg/m，符合GB 18583-2025環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)45。2024年發(fā)布的T/CSTM 00246標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其阻燃等級(jí)達(dá)UL94 V-0，煙密度指數(shù)<15，熱釋放峰值<80kW/m57。產(chǎn)業(yè)化方面，山東魯能新材料已建成千噸級(jí)連續(xù)生產(chǎn)線(xiàn)，采用模塊化反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)98%原料利用率，產(chǎn)品均價(jià)維持8500-9500元/噸47。中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)預(yù)測(cè)，到2028年該材料將占據(jù)礦山充填市場(chǎng)38%份額，帶動(dòng)形成200億規(guī)模的柔性電子-能源一體化產(chǎn)業(yè)鏈27。當(dāng)前產(chǎn)品已通過(guò)MA/ATEX雙認(rèn)證，在中煤集團(tuán)450萬(wàn)噸級(jí)礦井完成示范應(yīng)用47。貴州CT PF煤礦反應(yīng)型填充材料材料添加阻燃劑后氧指數(shù)≥28%，高溫分解產(chǎn)生惰性氣體，符合煤礦井下安全標(biāo)準(zhǔn)使用過(guò)程中無(wú)毒氣體釋放。

智能施工體系與工程創(chuàng)新實(shí)踐現(xiàn)代JG PU-SixOy應(yīng)用已形成"材料-裝備-算法"三位一體的智能解決方案38：1）配備毫米波雷達(dá)的注漿機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)±1cm級(jí)裂隙定位，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)回傳施工數(shù)據(jù)3；2）基于機(jī)器學(xué)習(xí)的注漿參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)，能根據(jù)地質(zhì)CT掃描結(jié)果自動(dòng)計(jì)算注漿壓力與流量，山西塔山煤礦應(yīng)用后材料利用率提升至97%38；3）開(kāi)發(fā)出"預(yù)注漿+動(dòng)態(tài)補(bǔ)強(qiáng)"的工藝模式，先注入低粘度漿液填充大裂隙，再通過(guò)二次注漿強(qiáng)化應(yīng)力集中區(qū)，使巷道變形量減少58%8。石家莊國(guó)盛礦業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)在太原理工大學(xué)支持下，更創(chuàng)新性地將材料與3D打印技術(shù)結(jié)合，直接構(gòu)建具有仿生結(jié)構(gòu)的支護(hù)體系1。

JG PU材料的技術(shù)原理與組分特性煤礦加固煤巖體用聚氨酯材料JG PU是一種雙組分反應(yīng)型高分子注漿材料，其技術(shù)在于A組分（聚醚多元醇基淺黃色液體）與B組分（聚合MDI基棕褐色液體）通過(guò)1:1體積比混合后發(fā)生的快速聚合反應(yīng)。該材料通過(guò)添加阻燃劑使氧指數(shù)≥28%，反應(yīng)溫度控制在95℃以下，確保井下作業(yè)安全；同時(shí)調(diào)節(jié)膨脹倍數(shù)（MG-1型1.0-1.2倍，MG-2型2-4倍）以適應(yīng)不同裂隙條件。其低粘度特性（A組分200-500mPa·s，B組分80-380mPa·s）保障了對(duì)0.5mm以上微裂隙的滲透能力，而固化后≥40MPa的抗壓強(qiáng)度提升煤巖體整體性。改性后的聚氨酯還具有耐水性和抗腐蝕性，能在含水地層中保持穩(wěn)定性，避免二次開(kāi)裂導(dǎo)致的漏風(fēng)、滲水問(wèn)題材料閃點(diǎn)≥120℃，反應(yīng)溫度低且不與水反應(yīng)，阻燃性能達(dá)到煤礦安全標(biāo)準(zhǔn)MT113-1995要求。

材料組分與性能優(yōu)化機(jī)理JG PU-SixOy材料采用聚醚多元醇與工業(yè)硅酸鈉復(fù)合體系作為A組分，多亞甲基多苯基多異氰酸酯作為B組分，通過(guò)1:1體積比混合形成三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)24。該材料在23±2℃條件下粘度控制在300-600mPa·s（A組分）和200-600mPa·s（B組分），密度分別為1.3-1.6g/cm和1.0-1.3g/cm，確保了對(duì)50-200μm級(jí)裂隙的滲透能力48。2025年改進(jìn)型配方通過(guò)納米二氧化硅摻雜技術(shù)，使固化體抗壓強(qiáng)度提升至40MPa以上，同時(shí)將氧指數(shù)提高到28%以上，優(yōu)于傳統(tǒng)聚氨酯材料9。特別值得注意的是，其反應(yīng)溫升控制在60℃以?xún)?nèi)，閃點(diǎn)≥120℃，解決了傳統(tǒng)材料高溫炭化的安全隱患45。材料具有抗靜電、高阻燃特性，氧指數(shù)≥28%，符合煤礦安全標(biāo)準(zhǔn)MT113要求。貴州CT PF煤礦反應(yīng)型填充材料

環(huán)境測(cè)試表明JG PU在-20℃至50℃性能穩(wěn)定，潮濕環(huán)境下固化率保持95%以上，適應(yīng)高濕度礦井條件。貴州CT PF煤礦反應(yīng)型填充材料

智能化施工系統(tǒng)與數(shù)字孿生應(yīng)用前沿技術(shù)已實(shí)現(xiàn)JG PU注漿過(guò)程的數(shù)字化管控：1）采用壓電傳感器陣列實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)漿液擴(kuò)散半徑（精度±15cm）和固化程度（通過(guò)介電常數(shù)變化判斷）；2）基于BIM模型構(gòu)建數(shù)字孿生系統(tǒng)，可預(yù)測(cè)注漿后圍巖應(yīng)力場(chǎng)演變（ANSYS模擬誤差<8%）。某示范項(xiàng)目顯示，智能注漿機(jī)器人將材料浪費(fèi)率從傳統(tǒng)工藝的20%降至5%，且加固質(zhì)量合格率提升至98.7%。未來(lái)將融合5G+UWB定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)"注漿參數(shù)-地質(zhì)雷達(dá)掃描-圍巖變形監(jiān)測(cè)"的三維動(dòng)態(tài)反饋，建立煤礦巷道加固的元宇宙運(yùn)維平臺(tái)。該方向已列入《煤炭工業(yè)"十四五"智能化發(fā)展規(guī)劃》重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。貴州CT PF煤礦反應(yīng)型填充材料