CN101439954A - 磷石膏用于矿山采空区胶结充填的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磷石膏用于矿山采空区胶结充填的方法。主要就是将下述配比的材料按重量比为水泥∶水淬铁(钢)渣∶磷石膏∶石灰＝0.8～1.2∶1.2～0.8∶10～14∶0.4～0.8，再配入水混合搅拌成重量浓度为55％～65％的充填料浆，将充填料浆输送至矿山采空区，经固化形成高强度的充填体。本发明可显著缩短以磷石膏为主要原料的充填料浆的固化时间，适合于各种采矿工艺和各种类型矿山采空区胶结充填，具有很强的经济效益和社会效益。

Description

磷石膏用于矿山采空区胶结充填的方法
技术领域
本发明属于磷石膏综合利用领域，具体涉及一种磷石膏用于矿山采空区胶结充填的方法。
背景技术
磷石膏是生产磷酸过程中产生的一种废渣，每生产1吨磷酸约排出5～6吨左右的磷石膏，我国每年磷石膏产量在2000万吨以上，但其综合利用率仅在25％左右。磷石膏中的二水硫酸钙含量一般在80～95％之间，相当于天然石膏的一、二级品，由于其含有少量的磷酸、氟硅酸、硫酸，通常为酸性，存在占用土地，污染环境问题。尽管在有工业副产磷石膏的地区，纷纷采用磷石膏替代天然石膏生产石膏建材产品，但综合利用量有限，仍必须开发磷石膏综合利用新途径。矿山采空区充填原料通常为河沙或江沙，由于河沙或江沙为国家限采原料，因而供应时有紧张，采用磷石膏替代河沙或江沙用于矿山采空区胶结充填，不仅开发了磷石膏综合利用新途径，也为河床保护做出了积极贡献。
中国专利CN1821547A公开了一种磷石膏充填于井下采空区形成固化充填体的方法，该方法采用水泥、粉煤灰、磷石膏及添加剂硫酸钠为充填料浆用于井下胶结充填，虽能替代河沙或江沙用于井下胶结充填，由于其固化时间长达28天，其抗压强度才能达到1～1.3MPa，采矿设备才能进场作业。由于充填周期太长，直接影响到采矿效率，受到了采矿方法的限制。中国专利CN101008316A公开的磷石膏胶结嗣后充填采矿法及其制浆工艺，其缺限同专利CN1821547A一样，不能在一周内固化并达到1.5MPa以上的抗压强度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，不仅要用磷石膏替代河沙或江沙用于矿山采空区胶结充填，而且固化时间及抗压强度都要相当或优于河沙或江沙与水泥的胶结充填，以适应各种类型的采矿方法要求，为磷石膏广泛用于各种类型矿山采空区胶结充填奠定基础。
本发明采取如下技术方案解决专利CN1821547A存在的技术问题：将下述配比的材料按重量比为水泥：水淬铁(钢)渣：磷石膏：石灰＝0.8～1.2：1.2～0.8：10～14：0.4～0.8，再配入水混合搅拌成重量浓度为55％～65％的充填料浆，将充填料浆输送至矿山采空区，经固化形成高强度的充填体。
本发明的主要特点，一是原料配方合理：1.充分利用了水泥、磷石膏、石灰对水淬铁(钢)渣的活性激发作用，使得水淬铁(钢)渣在潮湿环境中胶凝强度优于水泥的作用得以发挥；2.利用石灰、水淬铁(钢)渣能很好地抑制磷石膏及其酸性对水泥凝结时间及早期强度的副作用，保证了水泥胶凝作用和早期强度；3.以石灰替代硫酸钠，不仅石灰是更好的激发剂和中和剂，而且其难溶于水的性能，决定了水溶性的硫酸钠更易于随渗漏水而流失，而石灰则不易流失，确保了石灰激发和中和作用发挥。二是固化时间短，一般经过5～8天固化后，抗压强度就能达到1.5MPa以上，大幅度缩短了充填周期，提高了采矿效率，适合于各类采矿工艺和各种类型矿山采空区胶结充填。三是运用本技术进行采空区充填，比较以河沙或江沙为原料的胶结充填，每充填1m3体积可降低约10元左右的原料成本。
具体实施方式
以下所述的实施例中，除特别指明的以外，物料量均是指重量。
实施例一
用水泥1份、水淬铁(钢)渣1份、磷石膏10份、石灰0.4份，加入水搅拌成重量浓度为55％的充填料浆，将充填料浆输送至矿山采空区，5天后固化为抗压强度在2.31MPa的高强度充填体。
实施例二
用水泥1.2份、水淬铁(钢)渣1.2份、磷石膏14份、石灰0.8份，加入水搅拌成重量浓度为65％的充填料浆，将充填料浆输送至矿山采空区，7天后固化为抗压强度在1.57MPa的高强度充填体。
实施例三
用水泥0.8份、水淬铁(钢)渣0.8份、磷石膏10份、石灰0.6份，加入水搅拌成重量浓度为60％的充填料浆，将充填料浆输送至矿山采空区，8天后固化为抗压强度在1.53MPa的高强度充填体。
实施例四
用水泥1.2份、水淬铁(钢)渣0.8份、磷石膏12份、石灰0.5份，加入水搅拌成重量浓度为59％的充填料浆，将充填料浆输送至矿山采空区，6天后固化为抗压强度在1.78MPa的高强度充填体。

Claims (1)

1、一种磷石膏用于矿山采空区胶结充填的方法，其特征在于将下述配比的材料按重量比为水泥：水淬铁(钢)渣：磷石膏：石灰＝0.8～1.2：1.2～0.8：10～14：0.4～0.8，再配入水混合搅拌成重量浓度为55％～65％的充填料浆，将充填料浆输送至矿山采空区，经固化形成高强度的充填体。
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