[發明專利]一種高潛水位采煤塌陷區農田排水溝混凝土材料

有效

• 申請號: 201310167312.7
• 申請日: 2013-05-08
• 公開（公告）號: CN103274649A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 王金滿;胡斯佳;劉偉紅;吳克寧;葉馳驅;楊睿璇;趙華甫;郭凌俐;張靈
• 申請（專利權）人: 中國地質大學(北京)
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本發明涉及一種高潛水位采煤塌陷區農田排水溝混凝土材料。

背景技術

我國是世界上產煤最多的國家，煤炭資源為我國經濟社會的發展做出了重大貢獻。同時，我國也是世界上采煤塌陷地面積最大的國家，因煤炭開采引起的塌陷地面積高達233萬hm²，并且以2．0萬～2．67萬hm²/年的速度繼續增長。隨著經濟的發展和城市建設步伐的加快，我國煤炭資源開采中心逐步西遷，東部礦區的重點也由開采轉變為對采煤塌陷地的治理。采煤塌陷地絕大部分是優良的耕地，采煤塌陷容易使地表產生坡地、積水、凹凸不平、裂縫等現象，在雨水、風力等因素的綜合作用下，使得地表產生破壞、推移、變形、沉積等情況，形成深淺不等、大小不一的封閉式塌陷水面，塌陷還易造成地下水位的抬升。據估計，到2020年，每年受采煤塌陷影響的土地面積將達到4萬hm²。

粉煤灰和煤矸石是煤炭資源開發利用產生的主要固體廢物，2010年我國粉煤灰和煤矸石產生量約10.7億噸。隨著電力工業的發展，電廠的粉煤灰、煤矸石排放量將逐年增加，預計到2015年粉煤灰、煤矸石產生量有望達到13億噸。大量的粉煤灰、煤矸石若不加處理，就會產生揚塵，污染大氣；若排入水系會造成河流淤塞，而其中的有毒化學物質還會對人體和生物造成危害。

2008年徐州市賈汪區煤矸石產生量為591678t，潘安村采煤塌陷區位于賈汪城區南部，屬于華東高潛水位礦區，地下水主要有松散巖類孔隙水、巖溶水、裂隙水，地下水位約1.5m。采煤塌陷區內水資源豐富，但因地面沉陷，總體地勢低洼，區內澇災嚴重，地下水位接近田面，農田塌陷現象明顯，形成了季節性或者長期的積水區。區內灌排體系不完善，灌水方式粗放、田面下沉等致使地下水水位較高，造成土壤鹽漬化問題。在復墾區高潛水位的現狀下，農田排水除了要解決項目區明水排出外，還要結合地下潛水位控制以及滿足生態要求的目標，在達到降低地下水位的同時，兼顧生態環境，做到排水通暢，固體廢棄的資源化利用以及生態健康。因此，研究新型的高潛水位采煤塌陷區農田排水溝混凝土材料，來解決本區域的排澇、排漬問題，成了擺在我們面前急需解決的難題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種高潛水位采煤塌陷區農田排水溝混凝土材料，本發明混凝土材料以粉煤灰替代部分水泥、煤矸石替代部分碎石，提高了粉煤灰、煤矸石的資源化利用率，以本發明混凝土材料設計的農田排水溝在降雨過程中，可以控制地下水位的上升，改善了生態環境，降低了成本，取得了較好的經濟效益。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種高潛水位采煤塌陷區農田排水溝混凝土材料，由以下原料組成：P.O42.5等級的普通硅酸鹽水泥100重量份，煤矸石85～110重量份，粉煤灰10～20重量份，水30～40重量份，砂子280～300重量份，碎石260～280重量份，外加劑0.8～1重量份。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述煤矸石需要進行粉碎處理，其粒徑≤30mm。

進一步，所述的粉煤灰是來自電廠產生的普通粉煤灰。

進一步，所述砂子為粗砂。

進一步，所述碎石的級配范圍為5～15mm。

進一步，所述外加劑為市售AE-d萘系高效減水劑普通型（化學名稱為β-萘磺酸鈉甲醛縮合物）。

進一步，優選為，P.O42.5等級的普通硅酸鹽水泥100重量份，煤矸石110重量份，粉煤灰18重量份，水36重量份，砂子300重量份，碎石260重量份，外加劑0.8重量份。

本發明的有益效果是：

本發明提供的一種高潛水位采煤塌陷區農田排水溝混凝土材料，具有透水性較好、抗壓強度高等優點，實現了煤矸石、粉煤灰固體廢棄物的再利用，節約了資源，降低了成本，保護了環境，且工藝簡單，有利于大規模的推廣應用。

針對高潛水位采煤塌陷區內潛水位上升、固體廢棄物處置利用難、生態環境差等問題，不僅有效地解決了高潛水位采煤塌陷區復墾中的排水問題，還提高了高潛水位采煤塌陷區固體廢棄物利用水平。在利廢和環境保護等方面具有顯著的經濟和社會效益，符合國家產業政策，易于推廣和實施。

具體實施方式

下面結合具體的實施案例來描述高潛水位采煤塌陷區農田排水溝混凝土材料的優勢，本領域的技術人員可以根據本發明的宗旨對本發明的農田排水溝混凝土材料組配作適當的改進或變化，但都應該屬于本發明的保護范圍。

實施例1