[發(fā)明專利]控制地表沉陷的離層注漿材料及其制備方法和注漿方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910331515.2
• 申請(qǐng)日: 2019-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN110005370A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳鐵衛(wèi);王天文;鞏建雨;高磊;趙會(huì)棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國煤炭地質(zhì)總局水文地質(zhì)局
• 主分類號(hào): E21B33/138
• 分類號(hào): E21B33/138;C09K3/00
• 代理公司: 北京棘龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11740
• 代理人: 戴麗偉

本發(fā)明涉及礦物開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種控制地表沉陷的離層注漿材料及其制備方法和注漿方法。本發(fā)明提供離層注漿材料采用煤矸石作為主料，能夠?qū)γ喉肥M(jìn)行廢物回收利用，大大減少了煤矸石在地面造成的污染，同時(shí)采用煤矸石制作的離層注漿材料比重相比于粉煤灰更大，運(yùn)輸過程中不容易出現(xiàn)材料飛散的情況，能夠減少材料在運(yùn)輸過程中的飛散的問題，有益于環(huán)境保護(hù)，減少環(huán)境污染；降低了運(yùn)輸過程中因避免粉煤灰飛散而對(duì)需要運(yùn)輸裝置做出嚴(yán)格要求，運(yùn)輸方便，能夠節(jié)約運(yùn)輸成本；同時(shí)煤矸石的來源豐富，原料便宜，降低了制造成本；另外在制造過程中混合懸浮劑，能夠提高材料的流動(dòng)性，提高了注漿過程中的可泵性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦物開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種控制地表沉陷的離層注漿材料及其制備方法和注漿方法。

背景技術(shù)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國采礦業(yè)每年占用和破壞的土地約達(dá)3.4萬hm2，其中僅煤炭開采每年形成的地面塌陷就約達(dá)3.0萬hm2，累計(jì)已達(dá)50萬hm2。我國人均耕地面積僅是世界人均耕地面積的1/4，而目前土地?fù)p害如此嚴(yán)重，必須引起人們的足夠重視。

目前控制煤礦開采地表沉陷最有效的方法是充填開采和覆巖離層注漿。而充填開采相對(duì)離層注漿來講，充填管路系統(tǒng)、充填設(shè)備及充填材料投資成本過高，因此，目前覆巖離層注漿技術(shù)越來越被重視，離層注漿材料一般采用粉煤灰和水混合而成的灰漿，但是因?yàn)榉勖夯翌w粒很輕，不但對(duì)運(yùn)輸裝置提出嚴(yán)格要求，而且還極易對(duì)環(huán)境造成污染，另外離層注漿材料一般采用粉煤灰和水混合而成的灰漿，而粉煤灰膠結(jié)能力較弱，一旦灰漿在離層中失水以后，固結(jié)的粉煤灰很難保證有足夠的強(qiáng)度限制上覆巖層的運(yùn)動(dòng)，控制地表變形。

發(fā)明內(nèi)容

(一)本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有技術(shù)中采用離層注漿采用粉煤灰，存在運(yùn)輸困難、污染環(huán)境的問題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供了一種控制地表沉陷的離層注漿材料，由以下重量分組分構(gòu)成：20-30重量份的水，45-65重量分的煤矸石粉，5-15重量份的添加劑；所述煤矸石粉細(xì)度為100-180目。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述添加劑為懸浮劑。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述懸浮劑為聚羧酸鹽類水懸浮劑。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述水為自來水、地下水或經(jīng)過清潔的礦井排水。

本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供了一種離層注漿材料的制備方法，包括以下步驟：

S1，將煤矸石制成細(xì)度為100-180目的煤矸石粉末；

S2，取45-65重量份的煤矸石粉和20-30重量份的水放入容器中攪拌，制成煤矸石漿液；

S3，取5-15重量份的添加劑放入容器中，并攪拌均勻。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟S1包括：將煤矸石放入破碎機(jī)、制砂機(jī)或球磨機(jī)中進(jìn)行碾碎研磨，制成100-180目的煤矸石粉。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟S2包括：步驟S2包括：通過計(jì)量裝置取45-65重量份的煤矸石粉和20-30重量份的水，煤矸石粉經(jīng)由傳輸帶放入攪拌機(jī)或攪拌池中，水通過抽水設(shè)備加入到攪拌機(jī)或攪拌池內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟S3包括：步驟S3包括：煤矸石漿液和添加劑的混合物在攪拌機(jī)或攪拌池內(nèi)攪拌10-20分鐘。

本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例提供了一種注漿方法，使用上述任一項(xiàng)所述離層注漿材料，包括以下步驟：

S101，在地面布設(shè)鉆孔；

S102，建設(shè)注漿站，注漿站的注漿能力大于或等于預(yù)設(shè)注漿量；