[發(fā)明專利]一種礦用沿空留巷高水充填材料及其制備方法

在審

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• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111439976A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設計）人: 左楠楠;趙君;史竹青;王旭東;李偉斌;高衛(wèi)杰;王鵬程;韓艷輝;袁秋華
• 申請（專利權）人: 陽泉煤業(yè)（集團）有限責任公司;陽泉煤業(yè)集團設計研發(fā)中心有限公司
• 主分類號: C04B28/06
• 分類號: C04B28/06;C04B111/70
• 代理公司: 北京云科知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 11483
• 代理人: 張飆

本發(fā)明涉及一種礦用沿空留巷高水充填材料及其制備方法，屬于充填材料技術領域，用以解決現(xiàn)有充填材料成本高、凝結時間長的問題。本發(fā)明的礦用沿空留巷高水充填材料，包括A組分和B組分，原料按質量分數(shù)構成為：A組分包括：硫鋁酸鹽水泥400?600份，硅酸鹽水泥50?150份，緩凝劑1?2份；B組分包括：赤泥300?400份，煤矸石100?200份，激發(fā)劑30?50份，定優(yōu)膠1?2份。本發(fā)明具有成本低、凝結時間短、抗壓強度高等優(yōu)點，且實現(xiàn)了工業(yè)固廢的無害化綜合利用，有效降低了材料成本。

技術領域

本發(fā)明涉及充填材料技術領域，尤其涉及一種礦用沿空留巷高水充填材料及其制備方法。

背景技術

性能優(yōu)良的充填材料是保障采空區(qū)安全的關鍵所在，赤泥是制鋁工業(yè)所產(chǎn)生的工業(yè)廢棄物，煤矸石是采煤過程和洗煤過程中排放的固體廢物，為了滿足沿空留巷充填需求和消納固體廢棄物赤泥的雙重目標，必須開放性能優(yōu)良的充填材料。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述的分析，本發(fā)明實施例旨在提供一種礦用沿空留巷高水充填材料及其制備方法，用以解決現(xiàn)有充填材料成本高、凝結時間長的問題。

一方面，本發(fā)明提供了一種礦用沿空留巷高水充填材料，包括A組分和B組分，原料按質量分數(shù)構成為：A組分包括：硫鋁酸鹽水泥400-600 份，硅酸鹽水泥50-150份，緩凝劑1-2份；B組分包括：赤泥300-400 份，煤矸石100-200份，激發(fā)劑30-50份，定優(yōu)膠1-2份。

進一步，所述緩凝劑為蔗糖、葡萄糖、木質磺酸鈣鹽、鈉鹽、羧甲基纖維素鈉、羧乙基纖維素中的一種或幾種的混合物。

進一步，所述硅酸鹽水泥標號為42.5。

進一步，所述激發(fā)劑為鈣鹽、鎂鹽、鋰鹽的混合物。

進一步，所述激發(fā)劑按質量分數(shù)構成為鈣鹽50-60份，鋰鹽2-4份，鎂鹽2-4份。

進一步，所述煤矸石的粒徑≤25mm。

進一步，粒徑≤5mm的煤矸石占所述煤矸石的總量不低于50％。

進一步，所述硅酸鹽水泥用量與硫鋁酸鹽水泥用量比不高于1:4。

另一方面，本發(fā)明提供了上述礦用沿空留巷高水充填材料的制備方法，將所述A組分和B組分中的原料分別按比例混合，攪拌均勻，分別包裝儲存，得到所述充填材料的A料和B料。

再一方面，本發(fā)明提供了一種礦用沿空留巷高水充填材料的使用方法，所述A料、B料分別與水以2:3的重量比混合，攪拌形成A漿料和 B漿料，再將A漿料和B漿料以1:1的重量比混合攪拌均勻后注漿使用。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明至少可實現(xiàn)如下有益效果之一：

(1)本發(fā)明提供的高水充填材料，凝結時間短，能夠在40min內(nèi)凝結；水灰比為1.5，漿料易于泵送，同時能有效降低漿料用量，達到降低成本的目的；相比市售材料，早期抗壓強度提高近一倍；

(2)本發(fā)明提供的高水充填材料，加入赤泥和煤矸石，實現(xiàn)了工業(yè)固廢的無害化綜合利用，在保證材料性能的同時，有效降低成本，該材料成本僅為市售材料成本的70％；

(3)本發(fā)明提供的高水充填材料，具有成本低、凝結時間短、抗壓強度高等優(yōu)點，且實現(xiàn)了工業(yè)固廢的無害化綜合利用，有效降低了材料成本。

本發(fā)明中，上述各技術方案之間還可以相互組合，以實現(xiàn)更多的優(yōu)選組合方案。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分優(yōu)點可從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過說明書中所特別指出的內(nèi)容中來實現(xiàn)和獲得。

具體實施方式

本發(fā)明的實施例用于闡釋本發(fā)明的原理，并非用于限定本發(fā)明的范圍。