CN104016649B - 一种粉煤灰基封孔材料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及应用在建筑业的建筑材料，具体属于无机硅酸盐水泥材料，特别为一种粉煤灰基封孔材料，由以下重量份的成分组成：脱硫石膏40～50份，粉煤灰30～40份，普通硅酸盐水泥5份，促凝剂0.5份，无机纤维或短纤维0.5份；其中固化剂为石灰，促凝剂为硫酸钠或硫酸钾。本发明不仅解决凝结时间长或者凝结时间难以控制的问题，将初凝时间控制在10分钟以内。而且解决强度问题，在14天以后抗压强度能够打到7MPa以上。同时也解决抗水问题，在水中长时间浸泡不开裂，不收缩。

Description

一种粉煤灰基封孔材料

技术领域

本发明涉及应用在建筑业的建筑材料、地下孔洞的封堵，具体属于无机硅酸盐水泥材料，特别为一种粉煤灰基封孔材料。

背景技术

近些年来，随着我国煤矿开采环境的日益复杂，各个煤矿对瓦斯防治也越来越重视，其中，对煤层瓦斯的提前抽放便是防止瓦斯的一个重要手段，预抽放的效果越好，抽放比越高，在开采时的环境越好，发生事故的可能性也就越低。在瓦斯抽放的各个环节中，对于抽放钻孔的封堵又是其中的一个关键点环节。因此，国家在2009年8月规定的新的煤矿技术安全标准中，把抽放钻孔的封堵进行了强制性的规定，封堵距离至少达到8米。

目前，现在国内外煤矿常用封孔材料聚氨酯和矿业高水材料及膨胀水泥。聚氨酯使用时反应迅速不易操作，实际施工中容易溅到操作者的身上，有害人体健康，使用成本较高，高水材料注入钻孔后体积不会膨胀，不利于封堵钻孔过程中形成的微裂隙，膨胀水泥在使用过程中因其反应速度太快，操作者还没有来得及向孔中注浆其体积膨胀已经结束，因此也不能对微裂隙实施封堵。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的建筑用封孔材料。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种粉煤灰基封孔材料，由以下重量份的成分组成：

脱硫石膏40～50份，粉煤灰30～40份，普通硅酸盐水泥5份，固化剂1份，促凝剂0.5份，无机纤维或短纤维0.5份；

其中固化剂为石灰，促凝剂为硫酸钠或硫酸钾。

制备方法：将上述材料充分混合均匀即可。

脱硫石膏又称排烟脱硫石膏、硫石膏或FGD石膏，主要成分和天然石膏一样，为二水硫酸钙CaSO₄·2H₂O，含量≥93%。脱硫石膏是燃煤或油的工业企业在治理烟气中的二氧化硫后而得到的工业副产石膏，不仅有力地促进了国家环保循环经济的进一步发展，而且还大大降低了矿石膏的开采量，保护了资源。

粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。

普通硅酸盐水泥，由硅酸盐水泥熟料、5%～20%的混合材料及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。具有强度高、化热大，抗冻性好、干缩小，耐磨性较好、抗碳化性较好、耐腐蚀性差、不耐高温的特性。

石灰是一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。石灰是用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的产物，经900～1100℃煅烧而成。

无机纤维是以矿物质为原料制成的化学纤维。主要品种有玻璃纤维、石英玻璃纤维、硼纤维、陶瓷纤维和金属纤维等。

短纤维又称切段纤维，化学纤维长纤维束被切断或拉断成相当于各种天然纤维长度的纤维。也可用天然纤维如晶须及石棉。短纤维界限，长度一般为35～150mm。按天然纤维的规格可分为棉型，毛型，地毯型和中长型等短纤维。

使用时，上述封孔材料与水以体积比1：1混合搅拌，反应温度常温即可，反应过程中不吸热不放热。

本产品主要采用脱硫石膏和粉煤灰作为基料，依靠脱硫石膏的高强度和短凝结时间的特性来提升强度和缩短凝结时间，依靠粉煤灰来提高产品的胶结性、降低成本并提高产品的抗水性，添加适量的添加剂来提高整体的性能。密实封孔，遇到特殊孔洞（如不规则、有水渗透）时，也可凭借脱硫石膏的微膨胀特性很好的封死孔洞，并且由于其它添加剂的作用使脱硫石膏不会遇水溶化。不仅解决凝结时间长或者凝结时间难以控制的问题，将初凝时间控制在10分钟以内。而且解决强度问题，在14天以后抗压强度能够达到7MPa以上。同时也解决抗水问题，在水中长时间浸泡不开裂，不收缩。

本发明的优点如下：

1、产品粉状极细，高水配比，容易灌注封孔。

2、产品凝结时间较短，能较快成型，缩短了因封孔所耽误的矿井下施工时间。

3、产品强度很高，14天强度即可达到7MPa以上。

4、解决了大部分无机粉状材料的抗水性差的问题，吸水不会影响强度也不会开裂。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施例进行详细说明。

实施例1

一种粉煤灰基封孔材料，由以下重量份的成分组成：

脱硫石膏48份，粉煤灰35份，普通硅酸盐水泥5份，固化剂1份，促凝剂0.5份，无机纤维或短纤维0.5份；

其中固化剂为石灰，促凝剂为硫酸钠。

上述封孔材料与水以体积比1：1混合搅拌，初凝时间9.5min。

实施例2

一种粉煤灰基封孔材料，由以下重量份的成分组成：

脱硫石膏50份，粉煤灰38份，普通硅酸盐水泥5份，固化剂1份，促凝剂0.5份，无机纤维或短纤维0.5份；

其中固化剂为石灰，促凝剂为硫酸钾。

上述封孔材料与水以体积比1：1混合搅拌，初凝时间9min。

实施例3

一种粉煤灰基封孔材料，由以下重量份的成分组成：

脱硫石膏40份，粉煤灰37份，普通硅酸盐水泥5份，固化剂1份，促凝剂0.5份，无机纤维或短纤维0.5份；

其中固化剂为石灰，促凝剂为硫酸钠。

上述封孔材料与水以体积比1：1混合搅拌，初凝时间8.5min。

实施例4

一种粉煤灰基封孔材料，由以下重量份的成分组成：

脱硫石膏45份，粉煤灰30份，普通硅酸盐水泥5份，固化剂1份，促凝剂0.5份，无机纤维或短纤维0.5份；

其中固化剂为石灰，促凝剂为硫酸钾。

上述封孔材料与水以体积比1：1混合搅拌，初凝时间9.5min。

实施例5

一种粉煤灰基封孔材料，由以下重量份的成分组成：

脱硫石膏42份，粉煤灰40份，普通硅酸盐水泥5份，固化剂1份，促凝剂0.5份，无机纤维或短纤维0.5份；

其中固化剂为石灰，促凝剂为硫酸钠。

上述封孔材料与水以体积比1：1混合搅拌，初凝时间10min。

Claims (1)

1.一种粉煤灰基封孔材料，其特征在于：由以下重量份的成分组成：

脱硫石膏40～50份，粉煤灰30～40份，普通硅酸盐水泥5份，固化剂1份，促凝剂0.5份，无机纤维或短纤维0.5份；

其中固化剂为石灰，促凝剂为硫酸钠或硫酸钾。