[發(fā)明專利]采空區(qū)膏體充填料漿及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810646708.2
• 申請日: 2018-06-21
• 公開（公告）號: CN108863215B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李志永;何寶林;馬洪玉;李帥;蔡光桃;張洪樂
• 申請（專利權(quán)）人: 徐州中國礦大巖土工程新技術(shù)發(fā)展有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B111/70
• 代理公司: 蘇州謹(jǐn)和知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32295
• 代理人: 仲崇明

本申請公開了一種采空區(qū)膏體充填料漿及其制備方法，該采空區(qū)膏體充填料漿，包括膠凝材料、尾砂和充填用水，其中，膠凝材料包括硅酸鹽水泥、粉煤灰、火山灰和SL型膠結(jié)料，膠凝材料和尾砂的質(zhì)量比為1:3.5～3.9，尾砂在膏體充填料漿中的質(zhì)量比在65～72％，膏體充填料漿的質(zhì)量濃度在70wt.％～85wt.％。本發(fā)明的膏體充填料漿凝固時間短、用水量低，其注漿后的容重達到2.19kg/m³，單軸抗壓強度達到2.32MPa(充填3天后)，粘度達到13.5Pa·s，坍落度達到270mm。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及采空區(qū)充填技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種采空區(qū)膏體充填料漿及其制備方法。

背景技術(shù)

地下礦產(chǎn)被采出后留下的空洞區(qū)及其圍巖變形失穩(wěn)產(chǎn)生位移、開裂、破碎垮落，直至上覆巖土層整體彎曲、下沉所引起的地表變形與破壞的地區(qū)，統(tǒng)稱為采空區(qū)。關(guān)于采空區(qū)處治的研究歷史悠久，但主要是在煤炭系統(tǒng)進行，研究目的主要是控制地面沉降，以保護地面建筑物、工業(yè)構(gòu)筑物等的安全等。

目前隨著我國建設(shè)步伐的加快，可供利用土地資源日益減少，許多煤礦采空區(qū)逐漸被列為工業(yè)和民用建設(shè)場地，致使一些地區(qū)的公路、鐵路、橋梁、隧道工程、商品房等建(構(gòu))筑物不得不建在采空區(qū)上或穿越采空區(qū)而建，在采空區(qū)上方興建的建筑物日趨增多，特別是高層建筑增多，因此對煤礦采空區(qū)的治理提出了更高的要求。

采空區(qū)治理措施目前國內(nèi)外主要灌注充填法、穿越/跨越法、砌筑法、剝挖回填法、強夯法、堆載預(yù)壓法。在多種采空區(qū)治理方法中，注漿充填法因受各種不良地質(zhì)因素因素影響較小、施工工藝簡單、治理效果較好，成為解決諸多不同情況下采空區(qū)中應(yīng)用最廣的采空區(qū)治理方法。由于受采深、地下水以及圍巖性質(zhì)等影響，不同采空區(qū)充填的注漿材料也具有較大差異。

注漿材料大體分為無機系和有機系兩大類，其中無機系包括單液水泥類、水泥一水玻璃類、粘土類、水玻璃類、水泥粘土類、水泥粉煤灰類等。有機系包括丙烯酞胺類、木質(zhì)素類、脈醛樹脂類等。兩種不同種類的漿材，其性能和使用范圍也有差異。粒狀漿材主要以硅酸水泥、粘土、粉煤灰等構(gòu)成，來源豐富，價格低廉，操作工藝簡單，廣泛用于地基加固注漿中。但因其粒徑大，可注性差，不宜用于防滲，堵水注漿工程中。化學(xué)漿材料呈溶液狀態(tài)，可注性好，只要能注水的細(xì)小裂隙或孔隙，化學(xué)漿材一般都可注入，漿材主要用于防滲、堵漏加固工程，目前國內(nèi)對于采空區(qū)注漿治理材料中針對于孔隙率較小的采空區(qū)多采用水泥——砂漿、水泥——粘土漿、水泥——粉煤灰漿，針對于孔隙率大、存在巷道等大體積的采空區(qū)，多采用砂石料和水泥漿液灌注。

煤礦采空區(qū)的注漿材料應(yīng)該具備價廉、來源廣、可控性和可注性好，同時結(jié)石體應(yīng)具有較高的強度，且對環(huán)境的污染較小等特點，注漿漿液材料選擇及配比直接影響到注漿處治效果以及工程造價。因此要根據(jù)采空區(qū)深度、厚度、空洞率、上覆巖土體性質(zhì)以及地下水性狀等因素等特征，選擇注漿材料并對其進行配比試驗，從漿液密度、結(jié)石率、稠度、坍落度、抗壓強度等方面進行試驗，確定合理漿液配比，為采空區(qū)注漿治理提供依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種采空區(qū)膏體充填料漿及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本申請實施例公開一種采空區(qū)膏體充填料漿，包括膠凝材料、尾砂和充填用水，其中，

膠凝材料包括硅酸鹽水泥、粉煤灰、火山灰和SL型膠結(jié)料，

膠凝材料和尾砂的質(zhì)量比為1:3.5～3.9，

尾砂在膏體充填料漿中的質(zhì)量比在65～72％，

膏體充填料漿的質(zhì)量濃度在70wt.％～85wt.％。

優(yōu)選的，在上述的采空區(qū)膏體充填料漿中，硅酸鹽水泥、粉煤灰和火山灰的重量比為(8～10)：(1～3)：(1～3)。