CN102526921B - 一种新型粉煤灰注浆材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型粉煤灰注浆材料，具体组分及其质量配比为：粉煤灰1份、水2份、液体水玻璃占粉煤灰的5%～10%、海泡石占粉煤灰的2‰～5‰。本发明改性后的粉煤灰浆液对着火物具有很强的粘附性能，能均匀有效的附着在着火物表面，保水性强，阻燃性好，能有效堵漏，隔氧，防止浆液流失，价廉，环保，稳定性好，适合管道输送。
Description
技术领域
本发明属于煤矿防灭火材料领域，特别涉及煤矸石山防灭火材料领域。
背景技术
煤矸石山自燃是一个较为普遍的现象，我国有1700座矸石山在燃烧，这些矸石山以黄河中上游一带为甚。自燃的煤矸石山被当地人称为“火焰山”，包含了煤矸石山的危害程度，也反应了煤矸石山自燃火灾的治理难度。由于矸石山火灾着火面积大，火源深，山坡施工困难，熄灭后火势易发生复燃等问题，煤矸石山自燃火灾一直没有得到很好的有效控制，严重污染环境，影响周边居民的正常生活。
目前煤矸石山自燃灭火方法应用最多的为注浆灭火，注浆材料主要有：黄泥浆、石灰水、粉煤灰加石灰水浆液，或是高分子灭火材料。由于煤矸石山火区面积大，火源深，往往需要大量的灭火材料，高分子灭火材料灭火效果好，但是成本高，一般为30000～40000元/吨。黄泥浆、石灰水、粉煤灰浆液虽然成本低，但黄泥浆、石灰水、粉煤灰浆液均存在水灰比大，浆液易“拉沟”流失，浆液稳定性差等问题，灭火效果差。由于对自然资源保护，目前应用粉煤灰浆液较多。粉煤灰，特别是坑口电厂粉煤灰，作为电厂废弃物，还未得到资源化利用，大多处于堆积状态，占用良田，污染环境。因此将粉煤灰用于煤矸石山火灾治理，是变废为宝，一箭双雕。
粉煤灰在与水混合时，如同砂子一样，几乎与水不亲和；在水中悬浮状态也不好，下沉阻滞流动，极易堵塞管道，且要求的水灰比也大(多为8～10:1以上)。泥浆落地如同一滩散砂，大量细灰“拉沟”流走，浆液如进了“无底洞”，甚至发生过浆液回灌到矿山巷道事故。同时由于粉煤灰浆液粘附力弱，无法起到充填、隔氧作用，也不能阻止漏风，难以胜任阻燃及快速灭火的要求。
目前粉煤灰浆液需要解决的问题是：
1）如何提高粉煤灰浆液的稳定性；
2）如何提高粉煤灰浆液的保水性；
3）如何防止粉煤灰浆液流失。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种改善粉煤灰浆液性能，增强灭火效果的新型粉煤灰注浆材料。
为实现上述目的，本发明一种新型粉煤灰注浆材料，具体组分及其质量配比为：粉煤灰1份、水2份、液体水玻璃占粉煤灰的5%～10%、海泡石占粉煤灰的2‰～5‰。
本发明改性后的粉煤灰浆液对着火物具有很强的粘附性能，能均匀有效的附着在着火物表面，保水性强，阻燃性好，能有效堵漏，隔氧，防止浆液流失，价廉，环保，稳定性好，适合管道输送。
具体实施方式
下面，对本发明进行更全面的说明，并给出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本发明全面和完整，并将本发明的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。
本发明一种新型粉煤灰注浆材料，主要以粉煤灰、液体水玻璃、海泡石为核心组分，具体组分及其质量配比为：粉煤灰1份；水2份，液体水玻璃占粉煤灰的5%～10%，海泡石占粉煤灰的2‰～5‰。
本发明主要具有以下优良效果：
1）具有很好的稳定性。由于液体水玻璃具有胶体性能，能使粉煤灰颗粒很好的悬浮在胶体中，不沉淀，因此，本发明注浆材料稳定性好，易于输送。
2）具有触变性。浆液在搅拌和输送过程中，在外剪切力作用下，粘度很小，输送阻力很小，利于管道运输。当浆液失去外剪切力作用后，粘度逐渐增加，浆液变稠，直至失去流动性，形成“果冻”状胶体。因此，本发明在满足一定注浆半径的同时，可有效避免浆液流失，提高了浆液利用率，降低了灭火成本。
3）具有很好粘附力。浆液在失去外剪切力后，具有很强的粘附性能，能有效的包裹其流经的物体，起到隔氧、降温的作用。
4）具有很好的保水性。本发明的浆液，失去流动性后，形成“果冻”状胶体，类似水玻璃凝胶，具有很好的保水性和锁水性，可防止水分流失，造成二次污染，同时，可有效起到降温灭火的作用，充分发挥浆液的灭火功效。
5）材料环保，价格低廉。粉煤灰、水玻璃、海泡石均无毒无害，不会释放出有毒有害气体。各种原材料价格低廉，来源广泛，在提高灭火效果的同时可大大降低灭火成本。
6）浆液为碱性，可有效中和煤矸石山的酸性环境，抑制硫酸杆菌类细菌的生长放热，从而有效防止矸石山复燃。同时为矸石山的绿化复垦提供基础条件。
7）制备方法简单。制备过程以及注浆设备均和黄泥注浆、石灰水注浆相同，不需特别的注浆工艺及设备。
实施例1
将坑口电厂粉煤灰100g，水200g，液体水玻璃10g，海泡石0.2g混合搅拌，搅拌3分钟，即可得到均一、稳定的触变性新型粉煤灰浆液。
实施例2
将坑口电厂粉煤灰100g，水200g，液体水玻璃10g，NaOH 0.1g，海泡石0.2g混合搅拌，搅拌3分钟，浆液粘度在1.1×10-3Pa·S左右，在煤矸石山注浆，渗透半径可达到3m。
实施例3
将坑口电厂粉煤灰100g，水200g，液体水玻璃10g，NaOH 0.1g，海泡石0.5g混合搅拌，搅拌3分钟，即可得到均一、稳定的粉煤灰浆液。浆液稳定性很好，适于管道输送，有触变性，可有效防止浆液流失，包裹性好，可有效隔氧灭火。
Claims (1)
1.一种粉煤灰注浆材料，其特征在于，该材料的具体组分及其质量配比为：粉煤灰1份、水2份、液体水玻璃占粉煤灰的5%～10%、海泡石占粉煤灰的2‰～5‰。
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