[發明專利]一種用于支護煤礦井下巷道的粉煤灰基噴漿材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110595227.5
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113292301A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 祖自銀;賈慧霖;孟獻梁;楊威;劉平;任萬興
• 申請（專利權）人: 貴州盤江煤電集團有限責任公司;徐州吉安礦業科技有限公司;中國礦業大學
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種用于支護煤礦井下巷道的粉煤灰基噴漿材料及其制備方法，將粉煤灰、水泥、脫硫石膏混合，充分攪拌得到骨料混合物；將偏高嶺土、混合外加劑混合，充分攪拌制得干料添加劑混合物；將骨料混合物與水混合，充分攪拌；將干料添加劑混合物加入上述混合漿體中，并充分攪拌；最后加入碳化鈣，并充分攪拌，制得粉煤灰基噴漿材料。本發明實現了火力發電廠燃煤產生固體廢棄物工業廢渣粉煤灰的資源化利用，有效解決了煤礦電廠所帶來的固廢環境問題，制備方法簡單，原料易得且成本低廉，工業性應用優勢大。

技術領域

本發明屬于煤自燃防治技術領域，涉及噴漿材料的制備，具體涉及一種基于用于支護煤礦井下巷道的粉煤灰基噴漿材料及其制備方法。

背景技術

目前國內外使用的噴漿材料主要是無機礦物噴漿材料和化學噴漿材料，常用無機礦物噴漿材質廉價易得，可以防火，但材料強度偏低、容易開裂、吸水，同時噴漿操作比較困難，噴漿后回彈率大。化學類有機高分子類材料反應時間短，加固快速，粘合性強，穿透力好，但是具有刺激性氣味大、價格較高、阻燃性差、噴漿施工時有刺激性氣味放出，污染環境。

現有粉煤灰噴漿材料也存在現場拌混，配比不易掌握，操作的隨意性大、回彈率高、粘聚性差，粉塵污染大等問題，且粉煤灰摻雜量低，對粉煤灰的消耗量小。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于用于支護煤礦井下巷道的粉煤灰基噴漿材料，粉煤灰摻雜量高。

本發明的另一目的是提供上述基于用于支護煤礦井下巷道的粉煤灰基噴漿材料的制備方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：一種基于用于支護煤礦井下巷道的粉煤灰基噴漿材料，由以下質量份的原料制成：工業廢渣粉煤灰40～50 份、偏高嶺土10～20份，脫硫石膏10～15份，碳化鈣5～10份，水泥5～10 份，混合外加劑2.5～5份，水灰比為0.5～0.7。

優選的，所述粉煤灰為I級低鈣粉煤灰，其CaO質量含量低于10％，細度低于45.0％，需水量比低于115％，燒失量低于10％。

優選的，所述水泥采用普通32.5硅酸鹽水泥。

優選的，所述脫硫石膏的細度為325目。

優選的，所述混合外加劑由堿激發劑、減水劑、羥丙基甲基纖維素按質量比1～4：0.5～1.5：0.5～3。

更優選的，所述羥丙基甲基纖維素的細度為100目，表觀密度為0.25～ 0.7g/cm³，表面張力為2％，粘度為200Pa·s。

本發明還提供上述基于用于支護煤礦井下巷道的粉煤灰基噴漿材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、根據各組分的重量配比，分別稱取工業廢渣粉煤灰、偏高嶺土、脫硫石膏、碳化鈣、水泥和混合外加劑及水備用；

步驟二、分別按組分重量占比將粉煤灰、水泥、脫硫石膏混合，充分攪拌得到骨料混合物；

步驟三、將偏高嶺土、混合外加劑混合，充分攪拌制得干料添加劑混合物；

步驟四、將步驟二得到的骨料混合物與水混合，充分攪拌；

步驟五、將步驟三得到的干料添加劑混合物加入步驟四所制得的混合漿體中，并充分攪拌；

步驟六、將碳化鈣加入步驟五所得的混合漿體中，并充分攪拌，制得所述粉煤灰基噴漿材料。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

1.本發明以工業廢渣粉煤灰作為骨料、水泥作為初始膠凝材料，利用偏高嶺土作為懸浮劑，脫硫石膏作為緩凝劑，混合外加劑作為活化劑，加入碳化鈣，混合均勻攪拌，原料與現有技術不同，并經過大量的實驗研究，得到了適合的原料配比；