CN113968715B - 一种煤泥水基高水充填料浆、制备方法及加快固化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种煤泥水基高水充填料浆、制备方法及加快固化方法，适用于矿山废水原位资源化利用领域。包含胶结材料和煤泥水，其中胶结材料的质量百分浓度为14.87%～24.12%，余量为煤泥水；胶结材料的各组分质量比为：硫铝酸盐水泥39.65%～44.70%，烧制半水硫酸钙35.24%～42.35%，火山岩7.60%～9.31%，复合添加剂8.05%～16.28%；通过超声‑碱协同处理煤泥水，之后使用处理后的煤泥水制备高水充填料浆即可增加煤泥水固化速率。其步骤简单，使用方便，采用超声波‑碱协同作用活化煤泥水方法，减弱煤泥中黏土的泥化作用，增加煤泥水固化速率，泌水少。

Description

一种煤泥水基高水充填料浆、制备方法及加快固化方法

技术领域

本方法涉及一种煤泥水基高水充填料浆、制备方法及加快固化方法，尤其适用于矿山废水资源化利用领域，尤其适用于高灰分、难处理煤泥水及大量井下煤泥水亟需处理的矿山环境。

背景技术

煤炭工业为国民经济提供了大量能源的同时，也排放大量的洗选废水-煤泥水。2020年我国原煤入选量约32亿吨，需处置煤泥水量高达约90亿吨。大量的煤泥水若不能及时、高效处理，将影响洗选作业、精煤质量和矿区生态环境。煤泥水体系稳定、颗粒难沉降的重要原因是其胶体特性，因此处理煤泥水主要是通过胶体颗粒结构或化学组成的改变，使悬浮液失去稳定性，达到处理泥-水分离。

目前煤泥水处置通常采用添加凝聚剂和絮凝剂与矿物颗粒表面化学作用，并经浓缩、压滤等环节使煤泥水澄清，获得煤泥和循环工业用水，分离后的煤泥经干燥或制浆工艺用作燃料，工业用水参与矿区洗选作业。此工艺存在两方面问题，一方面，根据矿区循环用水的要求，煤泥水在絮凝沉淀池的水力停留时间至少为3-4小时，且药剂用量较大。另一方面，所获煤泥需进一步加工才可以作为燃料，由于煤泥处置和利用流程长且工艺复杂，导致90%煤泥并没有被利用，而是堆积在矸石山上，造成资源浪费和环境污染。并且，随着我国原煤入选率和机械化程度的提高，煤泥水的产量和难处理程度仍将呈上升趋势，因此，对于难处理特别是灰分含量高的煤泥水，通过添加药剂絮凝沉降和浓缩压滤工艺达到泥-水分离，获得发热煤泥和工业水的工业路线经济性和适用性降低，寻求一种高效处置煤泥水并有效利用是采矿领域亟待解决难题。

发明内容

针对现有技术的不足之处，提供一种步骤简单，使用方便，采用超声波-碱协同作用活化煤泥水方法，减弱煤泥中黏土的泥化作用，增加煤泥水固化速率，泌水少的一种煤泥水基高水充填料浆、制备方法及加快固化方法。

为实现上述技术目的，本方法的煤泥水基高水充填料浆，包含胶结材料和煤泥水，其中胶结材料的质量百分浓度为14.87%～24.12%，余量为煤泥水；胶结材料的各组分质量比为：硫铝酸盐水泥39.65%～44.70%，烧制半水硫酸钙35.24%～42.35%，火山岩7.60%～9.31%，复合添加剂8.05%～16.28%；复合添加剂包括促凝剂2.61%～4.40%；早强剂3.63%～11.0%；增稠剂和调水剂0.56%～0.88%。

所述的早强剂包括硫酸铝、偏铝酸钠、三乙醇胺；促凝剂包括氯化钠、硫酸铝和偏铝酸钠；增稠剂和调水剂为高分子吸水树脂。

一种煤泥水基高水充填料浆的制备方法，其步骤如下：

a1 预备质量比为：14.87%～24.12%的胶结材料，75.88%～85.13%的煤泥水，将煤泥水平均分为两份；

a2 将胶结材料的组分质量比：2.61%～4.40%的促凝剂加入一份煤泥水，然后再将39.65%～44.70%的硫铝酸盐水泥加入其中持续搅拌均匀形成溶液A；

a3 将胶结材料的组分质量比：35.24%～42.35%的烧制半水硫酸钙、7.60%～9.31%的火山岩、0.56%～0.88%的增稠剂混合均匀后，加入另一份煤泥水中持续搅拌均匀形成溶液B；

a4将A溶液和B溶液混合，然后再加入胶结材料的组分质量比：3.63%～11.0%的早强剂并缓慢搅拌直至混合均匀，最终获得煤泥水高水充填料浆。

具体步骤为：

b1 预备质量比为：14.87%～24.12%的胶结材料，75.88%～85.13%的煤泥水，并将煤泥水平均分为两份；

b2 先向一份煤泥水中添加混合均匀的部分胶结材料组分，具体为质量比：1.30%～2.20%的硫酸铝、0～0.19%的氯化钠和1.12%～2.20%的偏铝酸钠，然后再加入39.65%～44.70%的硫铝酸盐水泥持续搅拌均匀形成溶液A；由于硫酸铝和偏铝酸钠功能有重复均可作为促凝剂和早强剂，因此这里将促凝剂质量是将硫酸铝、氯化钠、偏铝酸钠都归为促凝剂了，早强剂为三乙醇胺，增稠剂为高分子树脂；

b3 然后向另一份煤泥水中添加混合均匀的部分胶结材料组分，具体为质量比：35.24%～42.35%的烧制半水硫酸钙、7.60%～9.31%的火山岩、0.56%～0.88%的高分子树脂持续搅拌均匀形成溶液B；

b4 将A溶液和B溶液给入需要充填空间或者成型模具中，然后再向A溶液和B溶液的混合物中加入部分胶结材料组分：3.63%～11.0%的三乙醇胺缓慢搅拌并混合均匀获得煤泥水高水充填料浆。

一种加快泥水基充填料浆固化速率的方法，通过超声-碱协同作用下对浓度为38.78%-42.68%煤泥水作为液相的常规胶结充填料浆进行处理；

其步骤为：

c1使用超声机分散煤泥水，其中超声分散功率为500 W，分散时间为2 h，从而分散煤泥水中聚集的煤泥颗粒，减弱水化作用，释放煤泥水中的矿物颗粒，加强矿物碱激发作用；

c2 将分散后的煤泥水给入水浴锅中进行碱激发，碱为氢氧化钠，浓度为1.0 mol/L～ 3.3 mol/L，碱激发条件为水浴50-80 ℃，反应4 h；

c3 向碱性激发的煤泥水中投入胶结材料并搅拌混合均匀，形成高水充填材料，后灌入模具或者直接注入采空区等待凝固即可实现高速固化。

一种加快泥水基充填料浆固化速率的方法，其步骤为：

d1 预备质量比：14.87%～24.12%的胶结材料，75.88%～85.13%的煤泥水；

d2使用超声机分散煤泥水，其中超声分散功率为500 W，分散时间为2 h，从而分散煤泥水中聚集的煤泥颗粒，减弱水化作用，释放煤泥水中的矿物颗粒，加强矿物碱激发作用；

d3 将分散后的煤泥水给入水浴锅中进行碱激发，碱为氢氧化钠，浓度为1.0 mol/L～ 3.3 mol/L，碱激发条件为水浴50-80 ℃，反应4 h，之后将碱激发的煤泥水均分为两份；

d4 先向其中一份碱激发后的煤泥水中加入胶结材料的组分质量比：2.61%～4.40%的促凝剂，然后加入39.65%～44.70%的硫铝酸盐水泥并持续搅拌均匀形成溶液A；

d5向另一份碱激发后的煤泥水中加入胶结材料的组分质量比：35.24%～42.35%烧制半水硫酸钙、7.60%～9.31%火山岩、0.56%～0.88%高分子树脂持续搅拌均匀形成溶液B；

d6 将A溶液和B溶液混合，然后再加入胶结材料的组分质量比：3.63%～11.0%的早强剂并缓慢搅拌直至混合均匀获得煤泥水高水充填料浆。

有益效果：

本方法提出煤泥水直接资源化的概念，将其液-固相充分利用，液相作为料浆液相组分，固相作为充填材料有效组成，辅助超声-碱激发的方法可以是料浆快速固化。可使浓度为38.78%-42.68%的常规胶结料浆终凝时间从30小时减小至20小时。并且结合煤泥水固含量低的特点（通常小于100 g/L），提出以煤泥水制备高水材料的方法。此工艺可减化煤泥水处理工艺流程，并使煤泥水全组分资源化利用。

附图说明

图1为本方法煤泥水基高水充填料浆加快固化方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本方法的实施例做进一步说明：

本方法的煤泥水基高水充填料浆，包含胶结材料和煤泥水，其中胶结材料的质量百分浓度为14.87%～24.12%，余量为煤泥水；胶结材料的各组分质量比为：硫铝酸盐水泥39.65%～44.70%，烧制半水硫酸钙35.24%～42.35%，火山岩7.60%～9.31%，复合添加剂8.05%～16.28%；复合添加剂包括促凝剂2.61%～4.40%；早强剂3.63%～11.0%；增稠剂和调水剂0.56%～0.88%。

所述的早强剂包括硫酸铝、偏铝酸钠、三乙醇胺；促凝剂包括氯化钠、硫酸铝和偏铝酸钠；增稠剂和调水剂为高分子吸水树脂。

一种煤泥水基高水充填料浆的制备方法，其步骤如下：

a1 预备质量比为：14.87%～24.12%的胶结材料，75.88%～85.13%的煤泥水，将煤泥水平均分为两份；

a2 将胶结材料的组分质量比：2.61%～4.40%的促凝剂加入一份煤泥水，然后再将39.65%～44.70%的硫铝酸盐水泥加入其中持续搅拌均匀形成溶液A；

a3 将胶结材料的组分质量比：35.24%～42.35%的烧制半水硫酸钙、7.60%～9.31%的火山岩、0.56%～0.88%的增稠剂混合均匀后，加入另一份煤泥水中持续搅拌均匀形成溶液B；

a4将A溶液和B溶液混合，然后再加入胶结材料的组分质量比：3.63%～11.0%的早强剂并缓慢搅拌直至混合均匀，最终获得煤泥水高水充填料浆。

具体步骤为：

b1 预备质量比为：14.87%～24.12%的胶结材料，75.88%～85.13%的煤泥水，并将煤泥水平均分为两份；

b2 先向一份煤泥水中添加混合均匀的部分胶结材料组分，具体为质量比：1.30%～2.20%的硫酸铝、0～0.19%的氯化钠和1.12%～2.20%的偏铝酸钠，然后再加入39.65%～44.70%的硫铝酸盐水泥持续搅拌均匀形成溶液A；由于硫酸铝和偏铝酸钠功能有重复均可作为促凝剂和早强剂，因此这里将促凝剂质量是将硫酸铝、氯化钠、偏铝酸钠都归为促凝剂了，早强剂为三乙醇胺，增稠剂为高分子树脂；

b3 然后向另一份煤泥水中添加混合均匀的部分胶结材料组分，具体为质量比：35.24%～42.35%的烧制半水硫酸钙、7.60%～9.31%的火山岩、0.56%～0.88%的高分子树脂持续搅拌均匀形成溶液B；

b4 将A溶液和B溶液给入需要充填空间或者成型模具中，然后再向A溶液和B溶液的混合物中加入部分胶结材料组分：3.63%～11.0%的三乙醇胺缓慢搅拌并混合均匀获得煤泥水高水充填料浆。

一种加快泥水基充填料浆固化速率的方法，其通过超声-碱协同作用下对浓度为38.78%-42.68%煤泥水作为液相的常规胶结充填料浆进行处理；

其步骤为：

c1使用超声机分散煤泥水，其中超声分散功率为500 W，分散时间为2 h，从而分散煤泥水中聚集的煤泥颗粒，减弱水化作用，释放煤泥水中的矿物颗粒，加强矿物碱激发作用；

c2 将分散后的煤泥水给入水浴锅中进行碱激发，碱为氢氧化钠，浓度为1.0 mol/L～ 3.3 mol/L，碱激发条件为水浴50-80 ℃，反应4 h；

c3 向碱性激发的煤泥水中投入胶结材料并搅拌混合均匀，形成高水充填材料，后灌入模具或者直接注入采空区等待凝固即可实现高速固化。

如图1所示，一种加快权利要求1所述泥水基充填料浆固化速率的方法，其步骤为：

d1 预备质量比：14.87%～24.12%的胶结材料，75.88%～85.13%的煤泥水；

d2使用超声机分散煤泥水，其中超声分散功率为500 W，分散时间为2 h，从而分散煤泥水中聚集的煤泥颗粒，减弱水化作用，释放煤泥水中的矿物颗粒，加强矿物碱激发作用；

d3 将分散后的煤泥水给入水浴锅中进行碱激发，碱为氢氧化钠，浓度为1.0 mol/L～ 3.3 mol/L，碱激发条件为水浴50-80 ℃，反应4 h，之后将碱激发的煤泥水均分为两份；

d4 先向其中一份碱激发后的煤泥水中加入胶结材料的组分质量比：2.61%～4.40%的促凝剂，然后加入39.65%～44.70%的硫铝酸盐水泥并持续搅拌均匀形成溶液A；

d5向另一份碱激发后的煤泥水中加入胶结材料的组分质量比：35.24%～42.35%烧制半水硫酸钙、7.60%～9.31%火山岩、0.56%～0.88%高分子树脂持续搅拌均匀形成溶液B；

d6 将A溶液和B溶液混合，然后再加入胶结材料的组分质量比：3.63%～11.0%的早强剂并缓慢搅拌直至混合均匀获得煤泥水高水充填料浆。

d7将高水充填料浆给入模具，之后通过电液伺服万能试验系统对模具凝固后形成的高水材料进行力学测试。

本方法中的活化煤泥水是指经过超声分散后再经过碱活化，使煤泥中高岭土和石英颗粒生成硅酸盐矿物，增强矿物颗粒反应活性。

本方法中超声煤泥水旨在分散聚团矿物，使固相颗粒细化，增大反应接触面积，提高其碱激发反应和参与形成充填材料效率。

本方法中碱活化煤泥水旨在使黏土、石英类矿物转换成硅酸盐矿物，减少矿物水化作用，降低充填材料含水率，提高充填试件固化速率。

本方法中活化方法提高充填试件固化速率主要通过三个途径：活化产物颗粒细化增大反应接触面积，提高胶结材料形成速率；活化产物硅酸钠具有胶结性能，可以加强胶结材料胶结速率；活化后煤泥固相疏水性增加，提高胶结材料凝固速率。

本方法中采用火山岩作为骨料和吸附材料，增强高水充填材料的力学强度，表面亲水性有利于提高高水充填材料持水性。

本方法中复合添加剂中硫酸铝、偏铝酸钠、三乙醇胺作为高水充填材料早强剂；氯化钠、硫酸铝和偏铝酸钠作为促剂；高分子吸水树脂作为增稠剂和调水剂，增强高水充填材料力学强度以及抗风化性能。

煤泥水质量浓度通常为几十克每升，通常小于100g/L。因此相比于胶结材料的质量其固含量的比例变化对整个实验影响较小，本方法适用于矿业领域常见煤泥水。

本方法中用于料浆成型模具为标准尺寸，圆柱尺寸为50 mm×100 mm。

本方法中采用维卡仪GB T1346-2011硫铝酸盐水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性测试料浆固化时间。

本方法中测试力学性能试验机型号为WAW-1000D，可提供最大轴向力为1000 kN，行程范围为0～250 mm，配备数据采集软件，能获得载荷、位移等力学参数。

本方法对井下洗选煤泥水和水仓堆积煤泥尤其适用，但是不仅限制于井下煤泥水。

本方法所述一种加快煤泥水充填料浆固化速率的方法中，煤泥水充填料浆既包括以煤泥水替代常用的胶结充填材料液相来源（实施例1-6），同时也包括本方法中的煤泥水高水充填材料（实施例7-9）。

实施例1：

（1）称取60.2%煤泥水于烧杯中，将其置于超声波处理器中分散2h；

（2）向超声分散后盛装煤泥水烧杯中添加氢氧化钠，使其浓度为1.0 mol/L～ 2.0mol/L搅拌均匀，置于80℃水浴锅中反应4 h，得到活化煤泥水；

（3）称取33.61%硫铝酸盐水泥、18.49%烧制半水硫酸钙和33.61%火山岩搅拌均匀加入碱活化煤泥水中，搅拌2分钟；

（4）再称取14.29%生石灰，加入以上料浆中，制备胶结材料浓度为39.80%料浆，搅拌5分钟；

（5）在模具内壁涂抹一层植物油，用胶带将模具粘紧防止纵向缝隙漏水。将料浆转移至模具中，待成型后脱模，测试其单轴抗压强度。自料浆转移至模具中，开始记录时间，20小时后每隔30 min采用维卡仪测试，记录终凝时间。待试件形成一定强度，将模具胶带和上下固定盖子取下，放置养护箱养护7天，测试其早期抗压强度。抗压强度测试时，加载形式为轴向恒定速率加载，加载速率为0.2 mm/min，直到充填材料破碎或压缩形变数值达到6 mm。

本方法中将煤泥水经过简单处理后，即可达到固化并形成充填材料的目的，此方法可解决煤泥水处置流程长、占用时间和空间的问题。采用此方法尤其适用于处置井下煤泥水，省去井下煤泥水提升地面费用，并解决灰分高的煤泥无法利用、堆置带来的环境污染问题，将煤泥水资源化为充填材料。

实施例2

（1）按照实施例1的方法，区别在于不采用超声和碱激发处理方式，制备浓度为40%料浆，搅拌5分钟，试件制作过程及抗压强度测试条件如实施例1。

实施例3

按照实施例1的方法进行操作，区别在于煤泥水胶结充填材料配料：30.70%硫铝酸盐水泥，19.30%烧制半水硫酸钙，35.09%火山岩，14.91%生石灰。制备成料浆浓度为38.78%的煤泥水胶结充填材料。

实施例4

按照实施例1的方法进行操作，区别在于煤泥水胶结充填材料配料：32.26%硫铝酸盐水泥，17.74%烧制半水硫酸钙，36.29%火山岩，13.71%生石灰。制备成料浆浓度为40.79%的煤泥水胶结充填材料。

实施例5

按照实施例1的方法进行操作，区别在于煤泥水胶结充填材料配料：26.12 %硫铝酸盐水泥，20.15%烧制半水硫酸钙，41.04%火山岩，12.69%生石灰。制备成料浆浓度为42.68%的煤泥水胶结充填材料。

实施例6

按照实施例1的方法进行操作，区别在于煤泥水碱活化条件不同。60.2%煤泥水经超声分散时间为2 h，随后添加氢氧化钠,使其浓度为2.0 mol/L～ 3.3 mol/L。并添加各对应质量的反应物制备胶结充填材料。

实施例7

以实施例1的方法得到的活化煤泥水作为原料，制备料浆浓度为24.12%高水充填材料原料，步骤如下：

a称取促凝剂硫酸铝1.82%、氯化钠0.18%和偏铝酸钠1.82%混合均匀后加入37.94%碱激发煤泥水，后称取硫铝酸盐水泥42.35%加入其中持续搅拌均匀形成溶液A；

b称取烧制半水硫酸钙42.35%，火山岩7.60%和高分子树脂0.60%，混合均匀后加入37.94%碱激发煤泥水，持续搅拌均匀形成溶液B；

c将A溶液和B溶液给入模具中，加入三乙醇胺3.63%，缓慢混合均匀获得煤泥水高水充填料浆。

实施例8

操作同实施例7，不同点在于制备料浆浓度为14.87%高水充填材料配比：高分子吸水树脂0.88%，硫酸铝2.20%，偏铝酸钠2.20%，39.65% 水泥，35.24%烧制石膏，8.81%火山岩和11%三乙醇胺。

实施例9

操作同实施例7，不同点在于制备料浆浓度为17.1%高水充填材料配比：高分子吸水树脂0.56%，硫酸铝1.30%，偏铝酸钠1.12%，氯化钠0.19%，44.70%水泥，37.24%烧制石膏，9.31%火山岩和5.59%三乙醇胺。

固化时间及充填材料力学性能检测：

根据GB/T1346-2001，采用维卡仪水泥检测仪测试料浆凝结时间，测试过程中，实施例1-6终凝时间分别为22 h，30 h，26 h，21 h，20 h和22 h；活化煤泥水制备高水充填材料初凝时间分别为12 min, 14 min和12 min。制备胶结充填材料标准圆柱体试块，试样被装入模具中后，将开口的模具放置于空气中，待其脱模后在温度为20±2 ℃，相对湿度为95%的标准条件下进行养护。养护7天测试充填试件抗压强度，测试1-10实施例7天抗压强度结果分别为0.43 MPa、0.74 MPa、0.35 MPa、0.58 MPa、0.65 MPa、0.38 MPa、0.65 MPa、0.45MPa、0.58 MPa。根据以上测试结果与现场实际工程需求，选择合适的配比和煤泥水处理条件进行现场应用。

Claims (5)

1.一种煤泥水基高水充填料浆，其特征在于：包含胶结材料和煤泥水，其中胶结材料的质量百分浓度为14.87%～24.12%，余量为煤泥水；胶结材料的各组分质量比为：硫铝酸盐水泥39.65%～44.70%，烧制半水硫酸钙35.24%～42.35%，火山岩7.60%～9.31%，复合添加剂8.05%～16.28%；复合添加剂包括促凝剂2.61%～4.40%；早强剂3.63%～11.0%；增稠剂和调水剂0.56%～0.88%；

制备方法，其步骤如下：

a1 预备质量比为：14.87%～24.12%的胶结材料，75.88%～85.13%的煤泥水，将煤泥水平均分为两份；

a2 将胶结材料的组分质量比：2.61%～4.40%的促凝剂加入一份煤泥水，然后再将39.65%～44.70%的硫铝酸盐水泥加入其中持续搅拌均匀形成溶液A；

a3 将胶结材料的组分质量比：35.24%～42.35%的烧制半水硫酸钙、7.60%～9.31%的火山岩、0.56%～0.88%的增稠剂混合均匀后，加入另一份煤泥水中持续搅拌均匀形成溶液B；

a4将A溶液和B溶液混合，然后再加入胶结材料的组分质量比：3.63%～11.0%的早强剂并缓慢搅拌直至混合均匀，最终获得煤泥水高水充填料浆。

2.根据权利要求1所述的煤泥水基高水充填料浆，其特征在于：所述的早强剂包括硫酸铝、偏铝酸钠、三乙醇胺；促凝剂包括氯化钠、硫酸铝和偏铝酸钠；增稠剂和调水剂为高分子吸水树脂。

3.一种根据权利要求2所述煤泥水基高水充填料浆的制备方法，其特征在于具体步骤为：

b1 预备质量比为：14.87%～24.12%的胶结材料，75.88%～85.13%的煤泥水，并将煤泥水平均分为两份；

b2 先向一份煤泥水中添加混合均匀的部分胶结材料组分，具体为质量比：1.30%～2.20%的硫酸铝、0～0.19%的氯化钠和1.12%～2.20%的偏铝酸钠，然后再加入39.65%～44.70%的硫铝酸盐水泥持续搅拌均匀形成溶液A；由于硫酸铝和偏铝酸钠功能有重复均可作为促凝剂和早强剂，因此这里将促凝剂质量是将硫酸铝、氯化钠、偏铝酸钠都归为促凝剂了，早强剂为三乙醇胺，增稠剂为高分子树脂；

b3 然后向另一份煤泥水中添加混合均匀的部分胶结材料组分，具体为质量比：35.24%～42.35%的烧制半水硫酸钙、7.60%～9.31%的火山岩、0.56%～0.88%的高分子树脂持续搅拌均匀形成溶液B；

b4 将A溶液和B溶液给入需要充填空间或者成型模具中，然后再向A溶液和B溶液的混合物中加入部分胶结材料组分：3.63%～11.0%的三乙醇胺缓慢搅拌并混合均匀获得煤泥水高水充填料浆。

4.一种根据权利要求1所述煤泥水基高水充填料浆的加快泥水基充填料浆固化速率的方法，其特征在于：通过超声-碱协同作用下对煤泥水作为液相的常规胶结充填料浆进行处理；

其步骤为：

c1使用超声机分散煤泥水，其中超声分散功率为500 W，分散时间为2 h，从而分散煤泥水中聚集的煤泥颗粒，减弱水化作用，释放煤泥水中的矿物颗粒，加强矿物碱激发作用；

c2 将分散后的煤泥水给入水浴锅中进行碱激发，碱为氢氧化钠，浓度为1.0 mol/L～3.3 mol/L，碱激发条件为水浴50-80 ℃，反应4 h；

c3 向碱性激发的煤泥水中投入胶结材料并搅拌混合均匀，形成高水充填材料，后灌入模具或者直接注入采空区等待凝固即可实现高速固化。

5.一种根据权利要求1所述煤泥水基高水充填料浆的加快泥水基充填料浆固化速率的方法，其特征在于步骤为：

d1 预备质量比：14.87%～24.12%的胶结材料，75.88%～85.13%的煤泥水；

d2使用超声机分散煤泥水，其中超声分散功率为500 W，分散时间为2 h，从而分散煤泥水中聚集的煤泥颗粒，减弱水化作用，释放煤泥水中的矿物颗粒，加强矿物碱激发作用；

d3 将分散后的煤泥水给入水浴锅中进行碱激发，碱为氢氧化钠，浓度为1.0 mol/L～3.3 mol/L，碱激发条件为水浴50-80 ℃，反应4 h，之后将碱激发的煤泥水均分为两份；

d4 先向其中一份碱激发后的煤泥水中加入胶结材料的组分质量比：2.61%～4.40%的促凝剂，然后加入39.65%～44.70%的硫铝酸盐水泥并持续搅拌均匀形成溶液A；

d5向另一份碱激发后的煤泥水中加入胶结材料的组分质量比：35.24%～42.35%烧制半水硫酸钙、7.60%～9.31%火山岩、0.56%～0.88%高分子树脂持续搅拌均匀形成溶液B；

d6 将A溶液和B溶液混合，然后再加入胶结材料的组分质量比：3.63%～11.0%的早强剂并缓慢搅拌直至混合均匀获得煤泥水高水充填料浆。

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