2023年礦用安全材料行業市場發展規模前景預測及投資建議規劃可行性研究
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1、礦用安全材料發展背景：煤炭工業是我國能源安全的基石，煤礦安全生產則是煤炭工業發展的基礎。得益于國家層面對煤礦安全生產的重視，一系列安全生產的法律法規和標準得以制定和實施。
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1978年全國煤礦死亡率為9.44（人/Mt），2021年該指標下降到0.044（人/Mt），煤礦安全生產狀況得以長足進步。煤礦安全生產的現實需求帶給了礦用安全材料廣闊的市場空間，在煤礦瓦斯燃爆、冒頂、機電、運輸、放炮、火災、水害和其他共八大類別災害中，瓦斯燃爆、冒頂、火災、水害的死亡人數占比最高，且大部分屬較大、重大或特大事故，社會影響大。礦用安全材料主要用途為井下災害的治理與開采輔助，其用途為利用材料的固有理化性質，對礦井內部進行加固填充、防水防火，對存在災害隱患的開采環境進行提前防治，對災害發生的地點進行有效治理避免災害的擴大。礦用安全材料的廣泛使用有效降低了煤礦開采活動死亡率，為我國煤礦安全生產保駕護航。
中金企信國際咨詢公布的《2023-2029年中國礦用安全材料市場發展戰略規劃分析及投資潛力研究預測報告》
2、礦用安全材料行業現狀：我國絕大部分煤礦屬于井工煤礦。井工煤礦開采作業較露天煤礦而言開采難度大、風險高。由于開采環境相對狹小、地質狀況相對復雜、通風條件較差且易接觸地下水層等現實條件影響，井工煤礦作業往往伴隨著水害、火災、瓦斯燃爆、煤塵和冒頂等災害的威脅。面對各類井下災害，井工煤礦工作者采取了積極的防治措施。早期，煤礦職工采用木材、煤礦渣、黃沙、水泥、混凝土等傳統材料進行各類填充、加固等工作，此類材料易獲取，價格低廉，但性能較差；隨后，隨著化學工程與材料科學的發展，部分新型材料與傳統材料開始共同用于井下災害治理領域。但由于技術不成熟，部分材料理化性能較差，安全性較差，對煤礦安全生產和職工人身安全造成了損失。當前，為規范上述亂象，主管部門推行了“礦用產品安全標志”強制認證和《煤礦加固、堵水、充填和噴涂用高分子材料通用安全技術規范》《煤礦井下注漿用高分子材料安全使用管理規范》《煤礦堵水用高分子材料》《煤礦加固煤巖體用高分子材料》《煤礦充填密閉用高分子發泡材料》等一系列行業標準，提高了礦用安全材料的技術門檻，為煤礦安全生產工作和煤礦職工人身安全提供了可靠保證，也為礦用安全材料行業后續發展提供了理論和路線依據，促進了礦用安全材料行業的有序發展。
（1）礦用安全材料與傳統建筑材料的區別：礦用安全材料本質為具有防漏封堵、結構加固、防火阻燃等多種功能的結構材料，但其與傳統結構材料相比，在各方面均具有更嚴苛的要求，具體如下：
1）理化性能要求：煤礦開采地下作業中，常面臨地下水滲入、酸堿性腐蝕、煤層易燃、巖層斷裂等情形。復雜的作業面環境和多發的各類井下災害對礦用安全材料提出了嚴苛的理化性能要求：一方面，礦用安全材料需根據種類不同滿足加固、堵水、防火、填充等多種基礎用途對結構強度、韌性、阻燃性、致密性等理化指標帶來的嚴苛指標要求；另一方面，礦用安全材料應具有可靠的耐用性，對各類環境影響具有較強的耐受性，能長期有效工作。傳統結構材料其主要應用場景單一，無法與礦用高分子安全材料理化性能一概而論。
2）安全性要求：礦用安全材料主要應用場景為礦井下，通風環境相對露天環境較差，且常與可燃物相接觸，并暴露在后續作業環境中，其安全性直接關系到煤礦安全生產工作和職工安全：一方面，礦用安全材料在施工過程中不可迅速產生大量熱量，不可迅速產生大量氣體，另一方面，礦用安全材料不應本身具有較大毒性或可分解出有毒物質威脅。傳統結構材料對放熱、氣體生成以及劇毒物析出等方面的要求低于礦用安全材料。
3）可施工性要求：井下作業面對的災害情形復雜，存在巖層斷裂帶加固、頂板加固、采空區填充、防火防水涂裝、封孔等各類情形，施工面不具有明顯的形狀，這對礦用安全材料的可施工性提出了較高要求：一方面礦用安全材料需以流體形式深入各斷層、裂縫形成整體結構效果，另一方面礦用安全材料其應用場景對時效性具有較高要求，需要其迅速反應生成固結物。傳統結構材料可接受的可施工性要求相對礦用安全材料而言較低。
（2）礦用安全材料主要類型：自煤礦工業誕生起，礦用安全材料便開始應用，而隨著科技水平的不斷提高，新技術不斷得到應用，礦用安全材料也得以與時俱進。
上世紀，我國普遍使用粉煤灰、黃土、砂子和水泥等廉價易得的傳統材料用于煤礦災害治理。傳統材料價格低廉且施工簡單，有一定程度的加固、填充、堵水及防滅火性能，曾一度是礦用安全材料的主流產品。傳統材料雖價格低廉，但其力學性能差、致密性低、穩定性不高，治理效果較差，無法滿足越來越復雜的井下環境與越來越高的煤礦安全生產需求；隨著材料工程的發展，各類高分子材料以其優異的性能受到了礦用安全材料行業重視。上世紀七十年代起，國外相繼研發出聚亞胺膠脂、酚醛樹脂等高分子材料用于煤礦安全和災害治理領域，此類材料一般為灌漿材料，以流體形式封裝保存，使用時可向地層巖土孔洞、裂隙及采空區等進行灌注漿液，漿液通過自身組分間化學反應或與空氣反應由流體轉化成固結體，可用于填充、包裹、結構支撐等不同用途，起到防滅火、堵水、加固和填充密封等作用。常用的高分子礦用安全材料主要有以下幾類：
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（3）主要產品及應用分析：目前，井下反應型高分子材料主要為基于聚氨酯和酚醛樹脂等廣泛應用、技術成熟的礦用安全材料，相較于其他礦用安全材料，其具有性能優異、操作簡便、多樣化、可定制化等多種優勢，其主要優點有：
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當前礦用安全材料的主要研究趨勢在于前沿新材料應用與現有材料的改性。一方面，隨著材料科學、化學工程等基礎科學日新月異的發展，越來越多的先進材料涌現，井下災害治理作為前沿先進材料的應用領域之一，針對新材料應用的研究未曾間斷，但新技術新材料的應用需要長時間的應用技術研究和可靠性研究，從材料出現，到最終形成產品需要較長周期；另一方面，現有礦用安全材料如聚氨酯、酚醛樹脂，技術成熟，但在可靠性、成本、效率等方面仍有大量提升空間，通過原料、輔料、催化劑的種類、配比變化、自身改性以及與其他材料的復合等方式，礦用安全材料可增強材料性能、克服材料固有短板，從而在面對更為復雜、極端的井下環境時仍能保持應有的可靠性和穩定性。
3、未來發展趨勢：
（1）現代社會穩定的能源需求為礦用安全材料帶來市場空間我國是全世界最大的能源生產國與能源消費國，形成了煤炭、電力、石油、天然氣、新能源、可再生能源全面發展的能源供給體系。能源安全是關系國家經濟社會發展的全局性、戰略性問題，對國家繁榮發展、人民生活改善、社會長治久安至關重要。長久以來煤炭作為我國主要的化石能源和化工原料為我國經濟發展和工業化作出了重要貢獻，也是確保能源安全的重要保障。短期而言，我國以煤炭為主的能源結構不會改變，而近年來全球性的能源短缺問題抬高了能源價格。受此影響，未來較長一段時間內，煤炭需求仍將較為穩定，為煤炭開采過程中災害治理等輔助活動和礦用安全材料帶來了市場空間。
（2）煤礦生產對安全生產的迫切需求為礦用安全材料帶來直接需求：我國煤礦安全所面臨的挑戰仍然是嚴峻的。我國能源供給仍然存在缺口，加之自受國際能源緊缺、原產國停止出口、新冠疫情沖擊等多種因素影響，可以預見未來較長一段時間我國對煤炭的需求將保持在較高水平。趨近飽和的煤礦生產給煤礦帶來了更大的安全風險。隨著煤礦開采活動加劇，淺層或易開采煤層逐漸采空，越來越復雜的地質環境也給開采工作來更多的不確定性。煤礦安全生產工作對礦用安全材料的需求是直接而迫切的，這為市場容量和行業發展提供了有力保障。
（3）井下反應型高分子材料仍存在較大的提升空間：井下反應型高分子材料相較于傳統礦用安全材料，具有見效快、強度高、致密度高、可操作性強等優勢，是處理井下災害和輔助煤礦開采的有效解決方案。由于原料種類、合成方式、催化劑及輔料因素的復雜性，高分子材料往往具有較多的控制因素，從而可定制性強。各項因素的微調可改變產品的反應速率、固結物強度等理化指標，給井下反應型高分子礦用材料的安全性和有效性帶來了巨大的提升空間。
改性研究是該等材料近年來的主要研究主題，也將是未來的主流發展方向。通過不同助劑、不同原料、不同預聚方式等改性手段，可進一步提高其可靠性、降低成本，因而受到行業內主要生產廠商的重視。公司在改性研究方面投入大量研發資源，并取得豐富的研究成果。公司通過改性研發方式，自主開發了凝結加固類產品——凝固力加固材料I號，該產品為硅酸鹽改性聚氨酯材料，改性后，其反應溫度明顯低于傳統聚氨酯產品，且成本得以下降，生成固結物的各項理化指標未發生明顯變化。
當前隨著化學工程、材料科學等基礎行業技術水平的不斷提升，越來越多的新型材料得以出現。上述材料的應用與產業化生產也將為礦用安全材料的進一步發展和井下反應型高分子材料的迭代提供原動力。
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