CN101955341A - 一种粉煤灰基注浆充填材料 - Google Patents

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Abstract

一种粉煤灰基注浆充填材料,由粉煤灰和氧化钙含量较高的工业固体废渣(电石渣、磷渣、镁渣)的一种或几种混合物和水按照不同的重量比例配制而成。该注浆充填材料是由工业固体废物组成,原料来源广泛,成本低廉。本发明的注浆充填材料不仅适合煤矿防治水的需要,同时适用于地下工程的加固。

Description

一种粉煤灰基注浆充填材料
技术领域
[0001] 本发明属于煤矿防治水注浆充填用材料,特别是一种粉煤灰基注浆充填材料。 背景技术
[0002] 随着煤矿开采深度的增加,矿井水灾害对煤矿安全的影响越来越大,煤层底板承 压水对矿井的安全生产的威胁尤为严重。目前,我国煤矿煤层底板防治水采用的措施是对 煤层底板岩石进行注浆加固,注浆采用硅酸盐水泥作为原料,加水调制成水泥浆,进行注浆 充填加固。近些年来,通过广大科技工作者的攻关研究,在水泥注浆材料中加入了粘土、粉 煤灰等,减少水泥的用量,降低注浆成本。
[0003] 粉煤灰是由燃煤电厂排出的固体废弃物,我国是以煤炭为主要能源的国家,每年 燃煤电厂排出的粉煤灰在2亿吨以上,粉煤灰的利用率在60%左右,粉煤灰的堆存给生态 环境带来一定的影响。目前,粉煤灰的利用主要集中在建材方面。粉煤灰用于注浆材料方 面有使用研究和文献报道,中国专利CN1093351A公开了一种无水泥的注浆材料,其主要配 料为粉煤灰、粘土、消石灰、硅酸钠和水,但存在单结石体强度较低,流动性较差等缺点。中 国专利CN1699245A公开了粉煤灰基注浆材料,主要配料有粉煤灰、水泥、复合外加剂,缺点 是需要使用水泥和复合外加剂。中国专利CN101407395A公开了一种矿山用粉煤灰基注浆 充填材料,主要配料有粉煤灰、水泥、石灰和掺合料,缺点是需要使用水泥和掺合料。
[0004] 我国除粉煤灰外还有大量的高钙含量工业固体废物比如电石渣、磷渣、镁渣等在 注浆材料方面的应用和研究较少。
[0005] 经查专利和有关文献没有见到用粉煤灰和氧化钙含量较高的工业固体废渣(电 石渣、磷渣、镁渣)的一种或几种混合为原料的注浆充填材料的研究和报道。
发明内容
[0006] 1、发明目的:本发明的目的是提供一种以燃煤电厂的粉煤灰和氧化钙含量较高的 工业固体废渣(电石渣、磷渣、镁渣)的一种或几种的混合为原料的注浆充填材料,不仅利 用了燃煤电厂的粉煤灰和其他氧化钙含量较高的工业固体废渣,而且大幅度降低注浆充填 材料的成本。
[0007] 2、本发明的原理:粉煤灰粒度细,流动性好,具有很好的可注性。粉煤灰具有潜在 的活性,当粉煤灰和具有氧化钙含量较高的工业固体废渣(电石渣、磷渣、镁渣)的一种或 几种混合为原料按一定的比例混合后,在水化过程中产生的氢氧化钙可以激活粉煤灰潜在 的活性,使粉煤灰充分表现了具有硅酸盐矿物的胶凝性的特性,可以达到煤矿防治水注浆 充填要求的强度。
[0008] 3、本发明的粉煤灰基注浆充填材料中采用粉煤灰与氧化钙含量较高的工业固体 废渣(电石渣、磷渣、镁渣)的一种或几种作为原料时,粉煤灰(干基)占60〜80%,氧化 钙含量较高的工业固体废渣(电石渣、磷渣、镁渣)其中的一种或几种混合料占20〜40%, 注浆的水灰比为0.6〜1.3。
3[0009] 使用本发明提供的注浆充填材料施工简单,只需要根据注浆充填需要的强度按比 例加入粉煤灰和具有氧化钙含量较高的工业固体废渣(电石渣、磷渣、镁渣)的一种或几 种,加入一定的水,进行搅拌均勻,即可使用。
[0010] 本发明的积极效果:本发明以工业固体废物粉煤灰、电石渣、磷渣、镁渣为原料的 注浆材料,实现废物利用。减少了粉煤灰、电石渣、磷渣、镁渣对环境的污染,而且减少了粉 煤灰、电石渣、磷渣、镁渣占用土地。不使用水泥、粘土和化学制品,保护了土地资源,减少了 环境污染。本注浆充填材料原料来源广,成本低,有利于推广。
具体实施例
[0011] 下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
[0012] 实施例1
[0013] 粉煤灰100kg,电石渣(干基)20kg,水96kg,水灰比为0.8,3天的抗压强度为: 2. 3Mpa,7天的抗压强度为:4. IMpa, 28天的抗压强度为:6. OMpa,
[0014] 实施例2
[0015] 粉煤灰180kg,磷渣(干基)50kg,水184kg,水灰比为0.8,3天的抗压强度为: 2. OMpa, 7天的抗压强度为:4. OMpa, 28天的抗压强度为:5. 8Mpa。
[0016] 实施例3
[0017] 粉煤灰100kg,镁渣(干基)35kg,水135kg,水灰比为1.0,3天的抗压强度为: 1. 5Mpa,7天的抗压强度为:3. 8Mpa,28天的抗压强度为:5. OMpa,
[0018] 实施例4
[0019] 粉煤灰140kg,混合渣(其中电石渣占50%,镁渣占25%,磷渣占25% ) 42kg,水 145kg,水灰比为0. 8,3天的抗压强度为:2. OMpa, 7天的抗压强度为:4. 5Mpa, 28天的抗压 强度为:5. 7Mpa。
[0020] 本发明不仅用于煤矿开采防治水、煤层底板的加固,也可用于煤矿开采充填采空 区及其它地下工程的加固处理。

Claims (3)

  1. 一种粉煤灰基注浆充填材料,其特征在于由粉煤灰和氧化钙含量较高的工业固体废渣(电石渣、磷渣、镁渣等)的一种或几种混合为原料和水组成。
  2. 2.根据权利要求1所述的粉煤灰基注浆充填材料,其特征在于粉煤灰在注浆材料中占 60 〜80%。
  3. 3.根据权利要求1所述的粉煤灰基注浆充填材料,其特征在于氧化钙含量较高的工业 固体废渣(电石渣、磷渣、镁渣等)的一种或几种混合在注浆材料中占20〜40%。
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