[發(fā)明專利]一種洗矸洗砂為骨料的井巷噴射混凝土材料

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810102453.3
• 申請(qǐng)日: 2018-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN108046717A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 公建祥;鄭永勝;張吉雄;閆明晨;曹淑良;盧鑫;單傳杰;張強(qiáng);齊文躍;武中亞;郭漢青;王偉;李善飛;趙慶東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新汶礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司翟鎮(zhèn)煤礦;中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B28/04
• 分類號(hào): C04B28/04
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

一種洗矸洗砂為骨料的井巷噴射混凝土材料，屬于井巷支護(hù)用混凝土材料。該混凝土材料以煤礦洗選煤廠的水泥、粉煤灰、洗矸、洗砂為骨料，以速凝劑、減水劑為添加劑；具體為膠凝材料∶洗砂∶洗矸為1∶2∶2，再摻入3％的速凝劑和1％的減水劑；膠凝材料由水泥和粉煤灰混合制成，粉煤灰內(nèi)摻，占水泥重量的30％，達(dá)到井巷噴射強(qiáng)度等級(jí)C20。該混凝土材料應(yīng)用于煤礦井巷支護(hù)不僅降低了支護(hù)成本，提高礦井效益，也是對(duì)洗選矸石和粉煤灰的資源化再利用，是煤炭行業(yè)減少污染、踐行生態(tài)文明與綠色開采的重要舉措。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種井巷支護(hù)用混凝土材料，尤其是一種洗矸洗砂為骨料的井巷噴射混凝土材料。

背景技術(shù)

目前我國(guó)煤矸石量已堆積高達(dá)50億噸以上，并且每年仍以3億噸速度持續(xù)增加。煤矸石的大量堆存不僅浪費(fèi)土地資源，還會(huì)發(fā)生自燃、雨淋、泥化等情況，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重危害。粉煤灰是電廠燃煤后排出的主要固體廢物。近年來，隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，粉煤灰排量逐年增加，已成為我國(guó)當(dāng)前排量較大的工業(yè)廢渣之一。粉煤灰的堆積，不僅會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵，污染大氣；并且排入水系中易造成河流淤塞，破壞生態(tài)環(huán)境。

混凝土是一種充滿生命力的建筑材料。隨著混凝土組成材料的不斷發(fā)展，人們對(duì)材料復(fù)合技術(shù)認(rèn)識(shí)不斷提高。一般生產(chǎn)井巷噴射混凝土采用的配比中，水泥和碎石、河砂用量過高造成生產(chǎn)成本過高，或者水泥和碎石、河砂用量過少造成混泥土的抗?jié)B性和抗壓性達(dá)不到要求。

從資源屬性分析，矸石和粉煤灰又是一種寶貴的二次資源，洗選矸石是在洗煤過程中選出來的固體廢棄物，按粒徑大小分為洗矸和洗砂，如何將洗矸、洗砂材料應(yīng)用至混凝土中，實(shí)現(xiàn)巷道的良好支護(hù)是解鎖煤礦廢棄固廢資源化再利用的有效途徑，研究一種用洗矸或洗砂為骨料的混凝土對(duì)提高煤礦的經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題∶本發(fā)明的目的是要提供一種洗矸洗砂為骨料的井巷噴射混凝土材料，解決目前對(duì)于以水泥和碎石、河砂為骨料的井巷噴射混凝土費(fèi)用昂貴、環(huán)保節(jié)能達(dá)不到要求的問題。

技術(shù)方案∶本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，該混凝土材料為膠凝材料∶洗砂∶洗矸＝1∶2∶2，再摻入3％的速凝劑和1％的減水劑。

所述膠凝材料由水泥和粉煤灰混合制成，水泥為42.5普通硅酸鹽水泥，粉煤灰內(nèi)摻，占水泥重量的30％。

所述速凝劑為TX型速凝劑，摻速凝劑凈漿初凝時(shí)間小于3min，終凝時(shí)間小于8min；硬化砂漿1天抗壓強(qiáng)度大于7.0MPa，28天抗壓強(qiáng)度比大于78％；減水劑為RY聚羧酸系列減水劑，減水率不小于26％，3天抗壓強(qiáng)度比不小于175％，7天抗壓強(qiáng)度比不小于153％，28天抗壓強(qiáng)度比不小于129％。

所述洗砂為粒徑小于5mm的矸石，含泥量小于5％，含泥塊量小于2％；洗矸為粒徑5～10mm的矸石，含泥量小于2％，含泥塊量小于0.7％；所述的矸石為砂巖。

所述混凝土達(dá)到井巷噴射強(qiáng)度等級(jí)C20。

有益效果：本發(fā)明的井巷噴射混凝土材料，用洗矸或洗砂取代石子或河砂，作為混凝土粗骨料、細(xì)骨料，達(dá)到環(huán)保節(jié)能和降低成本的目的，提高礦井效益，也是對(duì)洗選矸石和粉煤灰的資源化再利用，是煤炭行業(yè)減少污染、踐行生態(tài)文明與綠色開采的重要舉措。

優(yōu)點(diǎn)：該發(fā)明具有簡(jiǎn)單易行，成本低，廣泛的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用性。

具體實(shí)施方式

該混凝土材料為膠凝材料∶洗砂∶洗矸＝1∶2∶2，再摻入3％的速凝劑和1％的減水劑。

所述膠凝材料由水泥和粉煤灰混合制成，水泥為42.5普通硅酸鹽水泥，粉煤灰內(nèi)摻，占水泥重量的30％。