CN108117338A - 一种利用废弃烧结砖制备煤矿充填膏体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用废弃烧结砖制备煤矿充填膏体的方法，属于煤矿充填开采技术领域，解决了废弃烧结砖无法完全回收利用导致占用土地和破坏环境的问题，同时为煤矿充填开采提供廉价的原材料，本发明利用水泥与废弃烧结砖和煤矸石制得的细骨料、粗骨料及超细粉体搅拌后加入水和调和剂制备充填膏体，其中各组分的重量配比为：水泥：5%～15%，细骨料：15%～25%，粗骨料：25%～35%，超细粉体：20%～35%，水：12%～25%，调节剂：0.15%～3%，均匀混合，即得到质量浓度为75%～85%的煤矿充填膏体。本发明使废弃烧结砖得到了充分的回收利用，解决了对环境的污染，同时扩宽了充填材料的来源，降低了充填成本，为充填开采技术的全面实施奠定了基础。

Description

一种利用废弃烧结砖制备煤矿充填膏体的方法
技术领域
本发明涉及一种利用废弃烧结砖制备煤矿充填膏体的方法，属于煤矿充填开采技术领域。
背景技术
我国是世界上少数几个一次能源以煤炭为主的国家之一，煤炭作为基础能源对国民经济发展和人类社会进步起着举足轻重的作用。但同时煤矿开采对生态环境造成的危害也与日俱增，主要包括采煤导致的地表塌陷、煤矿废水、煤矸石及矿区生态环境的破坏，其中地表塌陷对对环境的影响尤为严重，导致地面的沉陷和塌落，可是村庄、管线、桥梁和铁路造成破坏，农田下陷而引起大面积的积水和土地盐渍化而无法耕种。地表塌陷的主要原因是因为煤矿采空区没有经过合理的后续治理所引起。充填采矿技术是利用具有一定强度并且廉价的材料充填采空区，既可以控制采煤引起的地表塌陷，可以充分回采资源，实现资源与环境、安全、经济协调发展的目标。
膏体充填开采技术是胶结充填的一种，它是将一种或几种充填材料与水进行优化组合，配置成具有良好稳定性、流动性和可塑性的牙膏状胶结体，在重力或外加力作用下以柱塞流的形态输送到采空区完成充填作业的过程，它主要由采动覆岩控制理论、充填系统和充填材料三部分组成，其中充填材料是膏体充填的基础。随着充填开采推广与应用，充填可用的原材料如煤矸石、尾砂等逐渐减少，充填成本也随之逐渐增加，膏体充填面临的材料不足的问题日益突出。寻找成本低、满足充填膏体输送和强度要求的充填材料是充填开采急需解决的问题。
随着我国城市化进程的不断加快、新农村建设工作的不断深入及旧村改造、新村建设工作的相继铺开，城乡大量的房屋被拆迁，而由于房屋拆迁产生的废弃烧结砖数量也空前增加。我国现有约400×109m3建筑物，未来100年将逐渐转化为建筑固体废弃物；在过去的50年里，我国至少生产了200×109m3粘土砖制品；在未来50年内，这些粘土砖制品也将转化为建筑固体废弃物。目前，我国建筑废弃物堆放总量已达70×109吨，烧结砖废料初步预计将达总建筑废弃物的30％～50％，年拆除建筑物产生的建筑固体废弃物在2×109吨以上，其中大约有8×108吨是废弃烧结砖，这其中的绝大部分未经任何处理，便被运往郊外露天堆放或填埋，而堆放或填埋则需耗用大量的征地等建设投资，同时清运和堆放过程中的散落和扬尘等问题，又加重了对环境影响和污染。因此，废弃烧结砖的资源化利用已成为亟待解决的问题。
综上所述，膏体充填面临材料不足、成本高等问题，使充填开采技术难以全面实施。而废弃烧结砖回收利用率低，大面积堆积，造成环境污染，若能充分利用废弃烧结砖制作满足煤矿要求的充填材料，使废弃烧结砖变废为宝，是一种行之有效的方法。
发明内容
为了解决废弃烧结砖无法完全回收利用导致占用土地和破坏环境的问题，同时为煤矿充填开采提供廉价的原材料，从而降低充填成本，为充填技术的全面实施奠定了一定的基础，本发明提供一种利用废弃烧结砖制备煤矿充填膏体的方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种利用废弃烧结砖制备煤矿充填膏体的方法，包括如下步骤：
步骤一：将建筑拆除所得的废弃烧结砖收集并分类，进一步用水冲洗去除表面附着的尘土与杂质，晾干后利用鄂式破碎机对其进行破碎；破碎所得的1～5mm的细骨料和5～15mm的粗骨料占废弃烧结砖的重量配比分别为35%～40%和60%～65%；
步骤二：收集煤矸石，进一步利用鄂式破碎机对其进行破碎，得到小于1mm的粉体、1～5mm的细骨料和5～15mm的粗骨料,其中各组分占煤矸石的比重为：
小于1mm的粉体为30%～40%，1～5mm的细骨料为 25%～30%，5～15mm的粗骨料为30%～45%；
步骤三：将步骤一和步骤二所得的两种类型骨料分别进行细骨料的混合以及粗骨料的混合，其中，废弃烧结砖细骨料:煤矸石细骨料=1:0.5～1，废弃烧结砖粗骨料:煤矸石粗骨料=1:0.5～1；
步骤四：向煤矸石粒径小于1mm的粉体中加入掺合料、生石灰及石膏固体，搅拌均匀后进行球磨制备超细粉体；其中，三者占超细粉体的质量比分别为：小于1mm的粉体为55%～75%，掺合料为20%～40%，生石灰及石膏固体为0.5%～5%；
步骤五：水泥与上述制得的细骨料、粗骨料及超细粉体搅拌后加入水和调和剂制备充填膏体，其中各组分的重量配比为：水泥：5%～15% ，细骨料：15%～25%，粗骨料：25%～35%，超细粉体：20%～35%，水：12%～25%，调节剂：0.15%～3%，均匀混合，即得到质量浓度为75%～85%的煤矿充填膏体。
作为优选，超细粉体的球磨时间为20～60分钟，所得超细粉体的比表面积大于等于300m2/kg。
作为优选，步骤四中掺合料为具有潜在火山灰活性的工业废料，如粉煤灰、矿渣、钢渣、赤泥中的一种或几种混合而成。
作为优选，步骤四中生石灰及石膏固体按二者重量比1:0.1～1的比例混合。
作为优选，步骤五中水泥为普通硅酸盐425水泥。
作为优选，步骤五中的调节剂由减水剂、早强剂、膨胀剂和缓凝剂组成，其中减水剂为聚羧酸高效减水剂，早强剂为无水硫酸钠，膨胀剂为氧化镁，缓凝剂为葡萄糖酸钠，且各组分的重量配比为：聚羧酸高效减水剂为15%～40%，无水硫酸钠为40%～60%，氧化镁为10%～30%，葡萄糖酸钠为0.1%～3%。
废弃烧结砖为原料制备煤矿充填膏体的方法，将废弃烧结砖经过破碎、筛选，制作成符合要求的粒径，然后与破碎好的煤矸石粗、细骨料混合，以水泥：5%～15%，细骨料：15%～25%，粗骨料：25%～35%，超细粉体：20%～35%，水：12%～25%，调节剂：0.15%～3%的重量配比均匀混合，最终得到质量浓度为75%～85%的煤矿充填膏体。其中，废弃烧结砖在充填膏体中充当骨料的作用，在充填膏体中所占重量比为30%～40%。
本发明具有的有益效果是：
（1）本发明实现了利用废弃烧结砖制备煤矿充填膏体的技术，使废弃烧结砖得到了充分的回收利用，解决了对环境的污染，同时扩宽了充填材料的来源，降低了充填成本，为充填开采技术的全面实施奠定了基础；
（2）本发明公开配比制备的基于废弃烧结砖煤矿充填膏体，工艺简单，充填膏体的流动性好；
（3）废弃烧结砖作为充填材料中的骨料，由于废弃烧结砖骨料吸水性能较好，故其对充填膏体的泌水有很好的抑制作用；
（4）由于不同种类的废弃烧结砖有着不同的强度，使用不同强度的废弃烧结砖可制得满足不同强度要求的煤矿充填膏体，从而适应不同的煤矿采空区的强度要求。同时通过调节调节剂各个成分的比例关系，可以改善煤矿充填膏体的流动性、弹性模量、泊松比和强度，使废弃烧结砖充填材料应用到大多数煤矿，并且使得膏体能够充填整个采空区，提高充填接顶效果，减少了地表下沉量。
具体实施方式
对本发明进行进一步阐述，一种利用废弃烧结砖制备煤矿充填膏体的方法，包括如下步骤：
步骤一：将建筑拆除所得的废弃烧结砖收集并分类，进一步用水冲洗去除表面附着的尘土与杂质，晾干后利用鄂式破碎机对其进行破碎；破碎所得的1～5mm的细骨料和5～15mm的粗骨料占废弃烧结砖的重量配比分别为35%～40%和60%～65%；
步骤二：收集煤矸石，进一步利用鄂式破碎机对其进行破碎，得到小于1mm的粉体、1～5mm的细骨料和5～15mm的粗骨料,其中各组分占煤矸石的比重为：
小于1mm的粉体为30%～40%，1～5mm的细骨料为 25%～30%，5～15mm的粗骨料为30%～45%；
步骤三：将步骤一和步骤二所得的两种类型骨料分别进行细骨料的混合以及粗骨料的混合，其中，废弃烧结砖细骨料:煤矸石细骨料=1:0.5～1，废弃烧结砖粗骨料:煤矸石粗骨料=1:0.5～1；
步骤四：向煤矸石粒径小于1mm的粉体中加入掺合料、生石灰及石膏固体，搅拌均匀后进行球磨制备超细粉体；其中，三者占超细粉体的质量比分别为：小于1mm的粉体为55%～75%，掺合料为20%～40%，生石灰及石膏固体为0.5%～5%；
步骤五：水泥与上述制得的细骨料、粗骨料及超细粉体搅拌后加入水和调和剂制备充填膏体，其中各组分的重量配比为：水泥：5%～15% ，细骨料：15%～25%，粗骨料：25%～35%，超细粉体：20%～35%，水：12%～25%，调节剂：0.15%～3%，均匀混合，即得到质量浓度为75%～85%的煤矿充填膏体。
废弃烧结砖的种类按原材料分为：粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、灰砂砖和炉渣砖等；按有无孔洞可分为空心砖和实心砖。另外，每种烧结砖都有不同的强度等级，强度等级分为五种，分别为30Mpa、25Mpa、20Mpa、15Mpa和10Mpa。而且每种烧结砖的吸水率也不同，例如粘土砖的吸水率为14.29%～16.7%，页岩砖的吸水率为≤16%，煤矸石砖的吸水率为≤16%，粉煤灰砖的吸水率为8.26%～14.0%。
收集煤矸石，利用鄂式破碎机对其进行破碎，使破碎后的颗粒粒径分布在15mm以下；采用的鄂式破碎机的型号为：PE～150×250，该型号属于小型鄂式破碎机，其外形尺寸（长×宽×高）为720×660×850mm，进料口尺寸是150×250mm，最大进料粒度是125mm，排料口调整范围是10～40mm，处理能力是1～3t/h，电动机功率是5.5kw。将破碎后的废弃烧结砖用网眼为5mm和15mm的振动筛筛选，1～5mm的细骨料、5～15mm的粗骨料,并将大于15mm的粗骨料放回破碎机进行重新破碎。
超细粉体的球磨时间为20～60分钟，所得超细粉体的比表面积大于等于300m2/kg。此步骤中用煤矸石制备的超细粉体的作用是增加充填体的密实性，提高充填体的强度，最大限度的节约水泥的用量；另外可使充填膏体有很好的流动性。其中的煤矸石粉末也可以用废弃粉煤灰烧结砖粉末部分替代，替代率为30%～40%。
其中，步骤四中掺合料为具有潜在火山灰活性的工业废料，如粉煤灰、矿渣、钢渣、赤泥中的一种或几种混合而成。步骤四中生石灰及石膏固体按二者重量比1:0.1～1的比例混合。步骤五中水泥为普通硅酸盐425水泥。步骤五中的调节剂由减水剂、早强剂、膨胀剂和缓凝剂组成，其中减水剂为聚羧酸高效减水剂，早强剂为无水硫酸钠，膨胀剂为氧化镁，缓凝剂为葡萄糖酸钠，且各组分的重量配比为：聚羧酸高效减水剂为15%～40%，无水硫酸钠为40%～60%，氧化镁为10%～30%，葡萄糖酸钠为0.1%～3%。
下面通过实例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。
实施例1：
（1）收集太原市城中村改造的废弃烧结砖，然后进行分类，取其中的废弃粘土烧结砖，用水冲洗，去除表面附着的尘土与杂质，晾干后用PE～150×250型鄂式破碎机进行破碎，使破碎后的颗粒粒径主要分布在15mm以下；
收集山西焦煤集团西山煤电杜儿坪煤矿的煤矸石，用PE～150×250型鄂式破碎机进行破碎，使破碎后的颗粒粒径主要分布在15mm以下。
（2）将破碎后的废弃粘土烧结砖用网眼为5mm和15mm的振动筛筛选，得到1～5mm的细骨料、5～15mm的粗骨料,并将大于15mm的粗骨料放回破碎机进行重新破碎；
将破碎后的煤矸石用网眼为1mm、5mm和15mm的振动筛筛选，得到小于1mm的粉体、1～5mm的细骨料、5～15mm的粗骨料,并将大于15mm的粗骨料放回破碎机进行重新破碎；
将废弃粘土烧结砖细骨料与煤矸石细骨料按1:0.5的重量配比混合，将废弃粘土烧结砖粗骨料与煤矸石粗骨料按1:0.5的重量配比混合。
（3）向粒径小于1mm的煤矸石粉体中加入粉煤灰以及1:0.5比例混合的生石灰、石膏固体，搅拌均匀后送入球磨机进行球磨，球磨15分钟制得比表面积大于等于300m2/kg的超细粉体，其中小于1mm的粉体为4.56Kg，粉煤灰为3.2Kg，生石灰及石膏固体共为240g；
（4）取2Kg普通硅酸盐425#水泥与上述制得的3kg细骨料（其中废弃粘土烧结砖细骨料为2Kg，煤矸石细骨料为1Kg），5Kg粗骨料（其中废弃粘土烧结砖粗骨料为3.34Kg，煤矸石粗骨料为1.66Kg）及4.8Kg超细粉体搅拌后加入5Kg水和200g调节剂，其中调节剂由76g聚羧酸高效减水剂、82g无水硫酸钠、40g氧化镁和2g葡萄糖酸钠组成，均匀混合，即得到浓度为75%的煤矿充填膏体，对所得的充填膏体进行测试，所得各项指标如表一所示，符合要求。
表一
实施例2：
（1）收集太原市城中村改造的废弃烧结砖，然后进行分类，取其中的废弃炉渣烧结砖，用水冲洗，去除表面附着的尘土与杂质，晾干后用PE～150×250型鄂式破碎机进行破碎，使破碎后的颗粒粒径主要分布在15mm以下；
收集汾西集团新阳煤矿的煤矸石，用PE～150×250型鄂式破碎机进行破碎，使破碎后的颗粒粒径主要分布在15mm以下。
（2）将破碎后的废弃炉渣烧结砖用网眼为5mm和15mm的振动筛筛选，得到1～5mm的细骨料、5～15mm的粗骨料,并将大于15mm的粗骨料放回破碎机进行重新破碎；
将破碎后煤矸石用网眼为1mm、5mm和15mm的振动筛筛选，得到小于1mm的粉体、1～5mm的细骨料、5～15mm的粗骨料,并将大于15mm的粗骨料放回破碎机进行重新破碎；
将废弃炉渣烧结砖细骨料与煤矸石细骨料按1:0.75的重量配比混合，将废弃炉渣烧结砖粗骨料与煤矸石粗骨料按1:0.75的重量配比混合。
（3）向粒径小于1mm的煤矸石粉体中加入粉煤灰以及1:0.1比例混合的生石灰、石膏固体，搅拌均匀后送入球磨机进行球磨，球磨15分钟制得比表面积大于等于300 m2/kg的超细粉体，其中小于1mm的粉体为4.56Kg，粉煤灰为3.2Kg，生石灰及石膏固体共为240g；
（4）取2.4Kg普通硅酸盐425水泥与上述制得的3.5kg细骨料（其中废弃炉渣烧结砖细骨料为2Kg，煤矸石细骨料为1.5Kg，5Kg粗骨料（其中废弃炉渣烧结砖粗骨料为2.86Kg，煤矸石粗骨料为2.14Kg）及4.8Kg超细粉体搅拌后加入4Kg水和300g调节剂，其中调节剂由99g聚羧酸高效减水剂、141.6g无水硫酸钠、57g氧化镁和2.4g葡萄糖酸钠组成，均匀混合，即得到浓度为80%的煤矿充填膏体，对所得的充填膏体进行测试，所得各项指标如表二所示，符合要求。
表二
实施例3：
（1）收集太原市城中村改造的废弃烧结砖，然后进行分类，取其中的废弃粉煤灰烧结砖，用水冲洗，去除表面附着的尘土与杂质，晾干后用PE～150×250型鄂式破碎机进行破碎，使破碎后的颗粒粒径主要分布在15mm以下；
收集山西同煤集团塔山煤矿的煤矸石，用PE～150×250型鄂式破碎机进行破碎，使破碎后的颗粒粒径主要分布在15mm以下。
（2）将破碎后的废弃粉煤灰烧结砖用网眼为5mm和15mm的振动筛筛选，得到1～5mm的细骨料、5～15mm的粗骨料,并将大于15mm的粗骨料放回破碎机进行重新破碎；
将破碎后的煤矸石用网眼为1mm、5mm和15mm的振动筛筛选，得到小于1mm的粉体、1～5mm的细骨料、5～15mm的粗骨料,并将大于15mm的粗骨料放回破碎机进行重新破碎；
将废弃粉煤灰烧结砖细骨料与煤矸石细骨料按1:1的重量配比混合，将废弃粉煤灰烧结砖粗骨料与煤矸石粗骨料按1:1的重量配比混合；
（3）向粒径小于1mm的煤矸石粉体中加入粉煤灰以及1:1比例混合的生石灰、石膏固体，搅拌均匀后送入球磨机进行球磨，球磨15分钟制得比表面积大于等于300 m2/kg的超细粉体，其中小于1mm的粉体为4.56Kg，粉煤灰为3.2Kg，生石灰及石膏固体共为240g；
（4）取2.4Kg普通硅酸盐425水泥与上述制得的4kg细骨料（其中废弃粉煤灰烧结砖细骨料为2Kg，煤矸石细骨料为2Kg，4.28Kg粗骨料（其中废弃粉煤灰烧结砖粗骨料为2.14Kg，煤矸石粗骨料为2.14Kg）及6Kg超细粉体搅拌后加入3Kg水和320g调节剂，其中调节剂由60.16g聚羧酸高效减水剂、160g无水硫酸钠、96g氧化镁和3.84g葡萄糖酸钠组成，均匀混合，即得到浓度为85%的煤矿充填膏体，对所得的充填膏体进行测试，所得各项指标如表三所示，符合要求。
表三。

Claims (7)

1.一种利用废弃烧结砖制备煤矿充填膏体的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将建筑拆除所得的废弃烧结砖收集并分类，进一步用水冲洗去除表面附着的尘土与杂质，晾干后利用鄂式破碎机对其进行破碎；破碎所得的1～5mm的细骨料和5～15mm的粗骨料占废弃烧结砖的重量配比分别为35%～40%和60%～65%；
步骤二：收集煤矸石，进一步利用鄂式破碎机对其进行破碎，得到小于1mm的粉体、1～5mm的细骨料和5～15mm的粗骨料,其中各组分占煤矸石的比重为：
小于1mm的粉体为30%～40%，1～5mm的细骨料为 25%～30%，5～15mm的粗骨料为30%～45%；
步骤三：将步骤一和步骤二所得的两种类型骨料分别进行细骨料的混合以及粗骨料的混合，其中，废弃烧结砖细骨料:煤矸石细骨料=1:0.5～1，废弃烧结砖粗骨料:煤矸石粗骨料=1:0.5～1；
步骤四：向煤矸石粒径小于1mm的粉体中加入掺合料、生石灰及石膏固体，搅拌均匀后进行球磨制备超细粉体；其中，三者占超细粉体的质量比分别为：小于1mm的粉体为55%～75%，掺合料为20%～40%，生石灰及石膏固体为0.5%～5%；
步骤五：水泥与上述制得的细骨料、粗骨料及超细粉体搅拌后加入水和调和剂制备充填膏体，其中各组分的重量配比为：水泥：5%～15% ，细骨料：15%～25%，粗骨料：25%～35%，超细粉体：20%～35%，水：12%～25%，调节剂：0.15%～3%，均匀混合，即得到质量浓度为75%～85%的煤矿充填膏体。
2.根据权利要求1所述的一种利用废弃烧结砖制备煤矿充填膏体的方法，其特征在于，建筑拆除所得的废弃烧结砖收集并分类是指，按原材料的种类以及有无空洞进行分类；按原材料的种类包括粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、灰砂砖和炉渣砖；按有无孔洞可分为空心砖和实心砖。
3.根据权利要求1所述的一种利用废弃烧结砖制备煤矿充填膏体的方法，其特征在于，超细粉体的球磨时间为20～60分钟，所得超细粉体的比表面积大于等于300m2/kg。
4.根据权利要求1所述的一种利用废弃烧结砖制备煤矿充填膏体的方法，其特征在于，步骤四中掺合料为具有潜在火山灰活性的工业废料，如粉煤灰、矿渣、钢渣、赤泥中的一种或几种混合而成。
5.根据权利要求1所述的一种利用废弃烧结砖制备煤矿充填膏体的方法，其特征在于，步骤四中生石灰及石膏固体按二者重量比1:0.1～1的比例混合。
6.根据权利要求1所述的一种利用废弃烧结砖制备煤矿充填膏体的方法，其特征在于，步骤五中水泥为普通硅酸盐425水泥。
7.根据权利要求1所述的一种利用废弃烧结砖制备煤矿充填膏体的方法，其特征在于，步骤五中的调节剂由减水剂、早强剂、膨胀剂和缓凝剂组成，其中减水剂为聚羧酸高效减水剂，早强剂为无水硫酸钠，膨胀剂为氧化镁，缓凝剂为葡萄糖酸钠，且各组分的重量配比为：聚羧酸高效减水剂为15%～40%，无水硫酸钠为40%～60%，氧化镁为10%～30%，葡萄糖酸钠为0.1%～3%。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109320157A (zh) * 2018-09-13 2019-02-12 太原理工大学 一种利用废旧汽车轮胎分材质制备的煤矿采空区充填膏体及其制备方法
CN110434155A (zh) * 2019-08-16 2019-11-12 绍兴市环保科技服务中心 一种有机污染土壤与芒硝的共烧结工艺
CN110671147A (zh) * 2019-10-31 2020-01-10 河南理工大学 一种利用废弃混凝土充填不同规模采空区的施工系统及施工工艺
CN113603412A (zh) * 2021-07-16 2021-11-05 山西晟坤科技发展有限公司 一种煤矿井下巷道用干混喷浆材料组合物及其制法
CN115819071A (zh) * 2022-12-22 2023-03-21 湖南银和瓷业有限公司 一种工业废料陶瓷泥的再生利用工艺及应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1677341A1 (ru) * 1989-09-29 1991-09-15 В.И.Штеле Способ активации твердеющей закладочной смеси
CN103979884A (zh) * 2014-04-30 2014-08-13 太原理工大学 一种利用废弃混凝土制备煤矿充填膏体的方法
CN105481314A (zh) * 2015-12-01 2016-04-13 安徽理工大学 利用建筑垃圾的煤矿似膏体充填材料及其制备和填充方法
CN106007502A (zh) * 2016-05-20 2016-10-12 太原理工大学 一种利用废弃塑料增强膏体充填材料力学性能的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1677341A1 (ru) * 1989-09-29 1991-09-15 В.И.Штеле Способ активации твердеющей закладочной смеси
CN103979884A (zh) * 2014-04-30 2014-08-13 太原理工大学 一种利用废弃混凝土制备煤矿充填膏体的方法
CN105481314A (zh) * 2015-12-01 2016-04-13 安徽理工大学 利用建筑垃圾的煤矿似膏体充填材料及其制备和填充方法
CN106007502A (zh) * 2016-05-20 2016-10-12 太原理工大学 一种利用废弃塑料增强膏体充填材料力学性能的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
上海市城乡建设和管理委员会人才服务考核评价中心等: "《机械员通用知识和基础知识》", 31 May 2016, 上海科学技术出版社 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109320157A (zh) * 2018-09-13 2019-02-12 太原理工大学 一种利用废旧汽车轮胎分材质制备的煤矿采空区充填膏体及其制备方法
CN109320157B (zh) * 2018-09-13 2021-06-08 太原理工大学 一种利用废旧汽车轮胎分材质制备的煤矿采空区充填膏体及其制备方法
CN110434155A (zh) * 2019-08-16 2019-11-12 绍兴市环保科技服务中心 一种有机污染土壤与芒硝的共烧结工艺
CN110671147A (zh) * 2019-10-31 2020-01-10 河南理工大学 一种利用废弃混凝土充填不同规模采空区的施工系统及施工工艺
CN110671147B (zh) * 2019-10-31 2024-02-27 河南理工大学 一种利用废弃混凝土充填不同规模采空区的施工系统及施工工艺
CN113603412A (zh) * 2021-07-16 2021-11-05 山西晟坤科技发展有限公司 一种煤矿井下巷道用干混喷浆材料组合物及其制法
CN115819071A (zh) * 2022-12-22 2023-03-21 湖南银和瓷业有限公司 一种工业废料陶瓷泥的再生利用工艺及应用

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