CN114180924A - 一种煤矿膏体充填用胶结料及其制备方法和煤矿充填膏体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种煤矿膏体充填用胶结料，包括以下质量百分含量的组分：活性矿渣40～75％；含铝水泥熟料5～20％；粉煤灰0～15％；石膏5～18％；石灰8～15％；复合改性剂2～5％。在本发明中，所述胶结料的水化反应早期主要产生针状钙矾石，后期主要生成硅酸钙凝胶、铝酸钙等水化产物，从而既减少了凝结时间，还提高了早期强度和后期强度，本发明提供的胶结料水化速度很快，具有很好的早期强度，后期强度稳步增长，可以正常凝结不同泥量不同种类的骨料，在很少用量下产生较高强度。
Description
技术领域
本发明涉及膏体充填采矿技术领域，尤其涉及一种煤矿膏体充填用胶结料及其制备方法和煤矿充填膏体。
背景技术
膏体充填最初来源于金属矿山，是1979年德国在格伦德铅锌矿首先发展起来的第四代先进充填技术，绿色采矿是采矿发展的必然趋势。采用无尾矿充填采矿法可以提高矿物的回采率，减少对地面土地的贫化率，充分利用资源，有效控制地压、房屋和地表塌陷和可在“三下”开采等优点，膏体充填工艺技术也在充填采矿法不断改造与发展的过程中得到创新与发展。膏体充填是指利用工业固废(煤矸石、炉渣、粉煤灰等)或河砂、尾砂、风积沙、黄土等作为充填骨料，与胶凝材料和水混合制作成膏状的浆体(浓度在75％～85％)，利用泵压或重力作用，通过管道输送至采空区，适时填充采空区。
目前膏体充填一般采用水泥作为胶凝材料，但是水泥做膏体胶凝材料时对骨料的要求高，对含泥量较高的骨料固结能力弱，尤其是早期强度低；水泥做胶凝材料时膏体的流动性能差，凝结时间长，泌水率高，一般需要添加外加剂来改善性能；水泥膏体的抗压强度较低，为了满足强度要求，水泥用量较大，水泥价格较高，导致充填成本较高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种煤矿膏体充填用胶结料及其制备方法，缩短凝结时间，提高强度且胶结料用量少。
本发明提供了一种煤矿膏体充填用胶结料，包括以下质量百分含量的组分：
优选的，所述活性矿渣包括高炉水淬矿渣、钢渣、沸腾炉渣、锰铁高炉矿渣和燃煤锅炉炉渣中的一种或几种。
优选的，所述活性矿渣为活性矿渣粉，所述活性矿渣粉的细度为0.080mm方孔筛通过率不低于90％。
优选的，所述含铝水泥熟料包括硫铝酸盐熟料、铁铝酸盐熟料和铝酸盐熟料中的一种或几种。
优选的，所述含铝水泥熟料的细度为0.080mm方孔筛通过率不低于90％。
优选的，所述粉煤灰的细度为0.045mm方孔筛通过率不低于88％，需水量比不高于105％。
优选的，所述石膏包括二水石膏、天然硬石膏、半水石膏、脱硫石膏、煅石膏、钛石膏和磷石膏中的一种或几种。
优选的，所述石灰包括生石灰和/或消石灰，所述石灰中的有效氧化钙和有效氧化镁质量含量和不小于65％。
优选的，所述复合改性剂包括以下组分中的两种以上：糖类、糖蜜、硼酸、硼酸盐、羟基羧酸盐类、硫酸盐、硅酸盐、氯化盐、碳酸盐、木质素磺酸盐、膨润土和碱类。
本发明还提供了上述技术方案所述煤矿膏体充填胶结料的制备方法，包括以下步骤：
提供活性矿渣粉料、含铝水泥熟料粉料、粉煤灰粉料、石灰粉料和石膏粉料；
将复合改性剂含有的成分混合，得到复合改性剂；
将所述活性矿渣粉料、含铝水泥熟料粉料、粉煤灰粉料、石灰粉料和石膏粉料混合搅拌，之后加入所述复合改性剂继续搅拌，得到所述胶结料。
本发明还提供了一种煤矿充填膏体，包括骨料和胶结料，所述胶结料为上述技术方案所述的煤矿膏体充填用胶结料或上述技术方案所述制备方法得到的胶结料，所述胶结料的添加量为60～300kg/m3。
本发明提供了一种煤矿膏体充填用胶结料，包括以下质量百分含量的组分：活性矿渣 40～75％；含铝水泥熟料5～20％；粉煤灰0～15％；石膏5～18％；石灰8～15％；复合改性剂2～5％。在本发明中，所述活性矿渣中的玻璃体在碱性激发剂的作用下，会破坏硅氧网络层，从而SO4 2-和/或AlO4 5-重新排列形成水化硅酸钙、水化铝酸钙等水化产物，从而产生胶凝作用；所述石灰反应生成或直接提供Ca(OH)2，使得胶结料保持碱性环境从而激发活性矿渣水化，促进水化硅酸钙和水化铝酸钙的产生；所述含铝水泥熟料为早期钙矾石(3CaO·Al2O3·3CaSO4·32 H2O)的大量产生提供含铝矿物，从而能够提高充填膏体的早期强度；所述粉煤灰含有的活性氧化硅和活性氧化铝在激发剂的作用与体系中的Ca(OH)2反应生成水化硅酸钙凝胶和钙矾石，从而进一步提高了胶结料的强度；所述石膏能够与水化铝酸钙反应生成水化硫铝酸钙，水化速度快，也提高了填充高铁的早期强度。综上，本发明提供的胶结料的水化反应早期主要产生针状钙矾石，后期主要生成硅酸钙凝胶、铝酸钙等水化产物，从而既减少了凝结时间，还提高了早期强度和后期强度，本发明提供的胶结料水化速度很快，具有很好的早期强度，后期强度稳步增长；而且对不同种类的骨料均有很好的适应性和亲泥性。
本发明的实施例结果显示：
1、本发明的胶结料与普通425#水泥相比，在相同用量下膏体的强度明显升高；
2、本发明的胶结料对各种充填骨料都有很好的适应性，在矸石膏体、尾砂膏体、特细河砂膏体、风积沙黄土膏体中都表现出性能均优于普通425#水泥膏体；
3、在达到相同抗压强度时，胶结料用量明显低于普通425#水泥；在胶结料和普通425# 水泥用量相同时，胶结料膏体的早期强度和后期强度均明显高于普通425#水泥膏体；
4、胶结料具有很好的亲泥性，在含泥量较高的膏体中强度优势明显。
具体实施方式
本发明提供了一种煤矿膏体充填用胶结料，包括以下质量百分含量的组分：
本发明提供的煤矿膏体充填用胶结料包括质量百分含量为40～75％的活性矿渣，在本发明的实施例中，可以具体为40％、45％、48％、50％、52％、54％、55％、60％、65％、70％或 75％。在本发明中，所述活性矿渣中的玻璃体在碱性激发剂的作用下，会破坏硅氧网络层，从而SO4 2-和/或AlO4 5-重新排列形成水化硅酸钙、水化铝酸钙等水化产物，从而产生胶凝作用。
在本发明中，所述活性矿渣优选包括高炉水淬矿渣、钢渣、沸腾炉渣、锰铁高炉矿渣和燃煤锅炉炉渣中的一种或几种。本发明对所述矿渣的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的企业提供或售卖的矿渣即可。
名词解释：
高炉水淬矿渣：高炉矿渣的熔渣在高炉炉前经压力水水淬粒化，然后渣水分离，渣呈细粒，类似河砂，称高炉水淬矿渣；
钢渣是炼钢排出的渣，依炉型分为转炉渣、平炉渣或电炉渣，主要矿物相为硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁铝酸钙以及硅、镁、铁、锰、磷等氧化物形成的固溶体；
沸腾炉渣为沸腾炉燃煤产生的废渣，沸腾炉渣中含有玻璃体、石英、莫来石和少量硅酸盐矿物；
锰铁高炉矿渣是高炉冶炼锰铁合金时排放的废弃物，又称锰渣，出炉时1400℃的熔渣经过水淬。
在本发明中，所述活性矿渣优选为活性矿渣粉，所述活性矿渣粉的细度优选为0.080mm 方孔筛通过率不低于90％，如通过率可以为90％、95％或98％。具体的，在本发明的实施例中，若活性矿渣原料为活性矿渣颗粒，可将所述活性矿渣颗粒粉磨为所述活性矿渣粉。在本发明的实施例中，当采用成品废渣作为原料组分时，优选采用S95级矿渣粉。在本发明中，所述钢渣优选为超细钢渣粉，所述超细钢渣粉的比表面积优选不小于600m2/kg，如在实施例中，可具体为600～660m2/kg。
本发明提供的煤矿膏体充填用胶结料包括质量百分含量为5～20％的含铝水泥熟料，在本发明的实施例中，可具体为5％、10％、15％、18％或20％。在本发明中，所述含铝水泥熟料为早期钙矾石(3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O)的大量产生提供含铝矿物，从而能够提高充填膏体的早期强度。涉及的化学反应主要包括：
(1)2(3CaO·SiO2)+6H2O→3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH)2；
(2)2(2CaO·SiO2)+4H2O→3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2；
(3)3CaO·3Al2O3·CaSO4+8CaSO4+6Ca(OH)2+96H2O→3(3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O)
早期针状钙矾石的大量产生是本发明胶结料早期强度较高的主要原因。在本发明中，所述含铝水泥熟料优选包括硫铝酸盐熟料、铁铝酸盐熟料和铝酸盐熟料中的一种或几种。在本发明中，所述硫铝酸盐水泥熟料中的主要物相为无水硫铝酸钙(3CaO·3Al2O3·CaSO4)，铝酸盐水泥熟料中的主要物相为铝酸一钙(CaO·Al2O3)与二铝酸一钙(CaO·2Al2O3)。在本发明中，所述含铝水泥熟料优选为含铝水泥熟料粉，所述含铝水泥熟料粉的细度优选为0.080mm 方孔筛通过率不低于90％，如可以为为0.080mm方孔筛通过率高于90％或95％。
本发明提供的煤矿膏体充填用胶结料包括质量百分含量为0～15％的粉煤灰，在本发明的实施例中，可具体为0％、5％、6％、10％、12％或15％。在本发明中，所述粉煤灰作为辅材，粉煤灰为具有一定潜在化学活性的火山灰材料，含有的活性氧化硅和活性氧化铝在激发剂的作用与体系中的Ca(OH)2反应生成水化硅酸钙凝胶和钙矾石，从而进一步提高了胶结料的强度。在本发明中，所述粉煤灰的细度优选为0.045mm方孔筛通过率不低于88％，更优选为 0.045mm方孔筛通过率为88％～92％，在发明的实施例中，可具体为88％、90％或92％。在本发明中，所述粉煤灰的需水量比越低越好，具体优选不高于105％，可具体为90％、95％或 100％。
本发明提供的膏体充填用胶结料包括质量百分含量为8～15％的石灰，在本发明的实施例中，可具体为8％、8.5％、9％、10％、11％、12％、13％、14％或15％。在本发明中的实施例中，所述石灰可以为生石灰和/或消石灰。在本发明中，所述石灰反应生成或直接提供Ca(OH)2，使得胶结料保持碱性环境从而激发活性矿渣水化，促进水化硅酸钙和水化铝酸钙的产生，同时补充体系中钙含量的不足。在本发明中，所述石灰中有效氧化钙和有效氧化镁的质量含量之和优选不小于65％，如可具体为65％、70％或75％。
本发明提供的煤矿膏体充填用胶结料包括质量百分含量为5～18％的石膏，在本发明的实施例中，可具体为5％、10％、12％、15％或18％。在本发明中，所述石膏优选为二水石膏、天然硬石膏、半水石膏、脱硫石膏、煅石膏、钛石膏和磷石膏中的一种或几种。在本发明中，所述石膏与水化铝酸钙反应生成水化硫铝酸钙，水化速度快，提高了早期强度。
本发明提供的煤矿膏体充填用胶结料包括质量百分含量为2～5％的复合改性剂，在本发明的实施例中可具体为2％、3％、4％或5％。在本发明中，所述复合改性剂具有活性激发、缓凝、早强、悬浮等多重功能。在本发明中，所述复合改性剂优选包括以下组分中的两种以上：糖类、糖蜜、硼酸、羟基羧酸盐类、硼酸盐、硫酸盐、硅酸盐、氯化盐、碳酸盐、木质素磺酸盐、膨润土和碱类。在本发明中，所述糖类可优选为葡萄糖和/或蔗糖，所述羟基羧酸盐类优选为葡萄糖酸钠、柠檬酸钠和酒石酸钠中的一种或几种，所述硼酸盐优选为硼酸钠和/或硼砂；所述硫酸盐优选为硫酸钠和/或亚硫酸钠；所述硅酸盐优选为硅酸钠和/或硅酸钙；所述氯化盐优选为氯化钠和/或氯化钙；所述碳酸盐优选为碳酸钠和/或碳酸钾；所述木质素磺酸盐优选为木质素磺酸钠和/或木质素磺酸钙；所述碱类优选为氢氧化钠和/或氢氧化钾。在本发明中，所述硼酸盐主要是起缓凝作用；各种盐类(如羟基羧酸盐、硼酸盐、硫酸盐、硅酸盐、氯化盐和碳酸盐)主要是激发活性，促进强度的发展；木质素磺酸盐主要是减少需水量，提高浆体浓度，进而增加强度；碱类主要是提高碱性环境，激发矿渣和粉煤灰的活性。
在本发明的实施例中，所述复合改性剂可具体为质量比为20:20:5:55的碳酸钠、硫酸钠、木质素磺酸钠和膨润土，或质量比为1:15:10:5:69的葡萄糖酸钠、碳酸钠、氯化钠、木质素磺酸钠和膨润土，或质量比为14:18:6:68的碳酸钠、硫酸钠、木质素磺酸钠和膨润土，或质量比为1:16:20:5:58的葡萄糖酸钠、碳酸钠、硫酸钠、木质素磺酸钠和膨润土。
本发明还提供了上述技术方案所述煤矿膏体充填胶结料的制备方法，包括以下步骤：
提供活性废渣粉料、含铝水泥熟料粉料、粉煤灰粉料、石灰粉料和石膏粉料；
将复合改性剂含有的成分混合，得到复合改性剂；
将所述活性废渣粉料、含铝水泥熟料粉料、粉煤灰粉料、石灰粉料和石膏粉料混合搅拌，之后加入所述复合改性剂继续搅拌，得到所述胶结料。
在本发明中，原料组分的细度不符合要求时，本发明将除了复合改性剂以外的原料粉磨，得到粉料原料，具体为活性废渣粉料、含铝水泥熟料粉料、粉煤灰粉料、石灰粉料和石膏粉料。在本发明中，活性废渣粉料、含铝水泥熟料粉料、石灰粉料和石膏粉料的细度优选为 0.080mm方孔筛通过率为不低于90％，可具体为90％～95％；所述粉煤灰粉料的细度优选为 0.045mm方孔筛通过率不低于88％，更优选为0.045mm方孔筛通过率为88％～92％，在发明的实施例中，可具体为88％、90％或92％。。
在本发明中，所述活性废渣单独粉磨，含铝水泥熟料单独粉磨，所述粉煤灰、石灰和石膏混合粉磨。在本发明中，所述活性废渣粉磨时优选加入助磨剂，所述助磨剂优选为乙二醇和/或三乙醇胺；所述助磨剂的加入量优选为0.02～0.05wt％。本发明对所述粉磨的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的粉磨的技术方案即可。
本发明将上述技术方案所述复合改性剂含有的成分混合，得到复合改性剂。本发明对所述混合的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的组分混合的技术方案即可。
得到粉料原料和复合改性剂后，本发明将所述活性废渣粉料、含铝水泥熟料粉料、粉煤灰粉料、石灰粉料和石膏粉料混合搅拌，之后加入所述复合改性剂继续搅拌，得到所述胶结料。在本发明的实施例中，所述混合搅拌可以在混合搅拌罐中进行。在本发明中，所述混合搅拌的速率优选为80～90r/min，可以具体为80r/min、82r/min、84r/min、86r/min、88r/min或 90r/min，所述混合搅拌的时间优选为5～10min；所述继续搅拌的速率优选为80～90r/min，可以具体为80r/min、82r/min、84r/min、86r/min、88r/min或90r/min，所述继续搅拌的时间优选为5～10min。
本发明还提供了一种煤矿充填膏体，包括骨料和胶结料，所述胶结料为上述技术方案所述煤矿膏体充填用胶结料或上述技术方案所述制备方法得到的胶结料。本发明提供的胶结料适用范围广泛，对不同含泥量、不同种类的骨料都有很好的凝结效果，如工业固废、河砂、尾砂、黄土等，在本发明的实施例中，所述骨料可具体为煤矸石、特细砂和粉煤灰、尾砂、黄土或风积沙和黄土。在本发明中，所述胶结料的添加量优选为60～300kg/m3。在本发明中的实施例中，当所述骨料为煤矸石时，所述胶结料的添加量优选为100～200kg/m3；当所述骨料为特细砂和粉煤灰时，所述特细砂和粉煤灰的质量比优选为8:2，所述胶结料的添加量优选为60～250kg/m3；当所述骨料为尾砂时，所述胶结料的添加量优选为200～300kg/m3；当所述骨料为黄土时，所述胶结料的添加量优选为80～150kg/m3；所述所述骨料为风积沙和黄土时，所述黄土的质量占骨料的比例可以为30～50％，所述胶结料的添加量优选为150～200kg/m3。
下面对本发明实施例进行详细描述。
需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合；并且，基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
表1本发明实施例中活性矿渣的平均化学成分表/wt％
| 种类 | SiO<sub>2</sub> | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | CaO | MgO | ∑ |
| 晋城福盛矿渣 | 38.40 | 9.22 | 1.03 | 42.04 | 6.21 | 96.90 |
| 徐钢矿渣 | 36.59 | 10.19 | 0.86 | 41.36 | 7.84 | 96.84 |
表2本发明实施例中粉煤灰的平均化学成分表/wt％
| SiO<sub>2</sub> | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | CaO | MgO |
| 45.50 | 22.40 | 9.22 | 9.84 | 1.15 |
表3本发明实施例中硫铝酸盐熟料的平均化学成分表/wt％
| 种类 | SiO<sub>2</sub> | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | CaO | SO<sub>3</sub> |
| 硫铝酸盐熟料 | 6.47 | 38.25 | 1.48 | 38.61 | 12.85 |
表3本发明实施例中其他材料性能指标/wt％
| 铝酸盐水泥熟料 | 主要成分铝酸钙，氧化铝含量约占49.58wt％ |
| 硬石膏 | 天然无水石膏，主要成分CaO 41.19wt％，SO<sub>3</sub> 58.81wt％ |
| 二水石膏 | CaSO<sub>4</sub>·H<sub>2</sub>O含量占92.5wt％，属于二级天然二水石膏 |
| 生石灰 | MgO含量4.32wt％，CaO 75.83wt％，二级钙质生石灰 |
| 消石灰 | 有效MgO+CaO含量为61.23wt％ |
表4实施例胶结料用到的原料及配比
实施例1
按照表1称量原料；
将矿渣和助磨剂乙二醇(助磨剂添加量为矿渣质量的0.02％)在球磨机中混合粉磨至 0.080mm方孔筛通过率达95％；
将硫铝酸盐熟料在球磨机中粉磨至0.080mm方孔筛通过率不低于90％；
将粉煤灰、石灰和石膏在球磨机中混合粉磨至0.080mm方孔筛通过率不低于92％；
将碳酸钠、硫酸钠、木质素磺酸钠和膨润土按照20:20:5:55比例混合均匀，得到复合改性剂；
将上述粉磨得到的各粉体原料在混合搅拌罐中混合搅拌5～10min，之后向搅拌罐中加入复合改性剂，继续搅拌5～10min，得到胶结料。
以山西高河煤矿煤矸石做骨料，分别以本发明的胶结料和普通425#水泥做胶凝材料，用量分别设置为100kg/m3、150kg/m3和200kg/m3，将拌制好的膏体装入70.7mm*70.7mm*70.7mm 试模中，在温度20℃、湿度不低于95％的标准养护箱中养护8h、1d、3d、7d、28d，到达龄期后用微控全自动压力试验机测定试件的单轴抗压强度。上述得到胶结料作为胶凝材料与用普通425#水泥作为胶凝材料的膏体试件强度对比如表5和表6所示：
表5实施例1得到的胶结料膏体与普通425#水泥膏体试件早期强度对比
表6实施例1得到的胶结料膏体与普通425#水泥膏体试件后期强度对比
实施例2
按照实施例1的方案制备胶结料，胶结料的组成如表1所示，其中复合改性剂为质量比为葡萄糖酸钠、碳酸钠、氯化钠、木质素磺酸钠和膨润土的1:15:10:5:69。
泗河特细砂和邹县粉煤灰(200kg/m3)做骨料，，分别用胶结料和普通425#水泥作胶凝材料，设置用量80～250kg/m3，测定膏体固化体28d强度达到3MPa、4MPa和5MPa时胶凝材料的用量。将拌制好的膏体装入70.7mm*70.7mm*70.7mm试模中，在温度20℃、湿度不低于95％的标准养护箱中养护,28d，到达龄期后用微控全自动压力试验机测定试件的单轴抗压强度。上述充填胶结料作为胶凝材料与用普通425#水泥作为胶凝材料时达到相应强度时用量如下表7所示：
表7实施例2得到的胶结料膏体与普通425#水泥膏体不同强度时用量对比
实施例3
按照实施例1的方案制备胶结料，胶结料的组成如表1所示，其中复合改性剂为质量比为碳酸钠、硫酸钠、木质素磺酸钠和膨润土14:18:6:68。
金川尾砂做骨料，上述充填胶结料作为胶凝材料与用普通425#水泥作为胶凝材料，用量设置为200kg/m3、250kg/m3和300kg/m3，将拌制好的膏体装入70.7mm*70.7mm*70.7mm试模中，在温度20℃、湿度不低于95％的标准养护箱中养护8h、1d、3d、7d、28d，到达龄期后用微控全自动压力试验机测定试件的单轴抗压强度。上述充填胶结料作为胶凝材料与用普通425#水泥作为胶凝材料时相同用量时膏体不同龄期抗压强度对比如下表8所示：
表8实施例3得到的胶结料与普通425#水泥相同用量时膏体抗压强度对比
实施例4
按照实施例1的方案制备胶结料，胶结料的组成如表1所示，其中复合改性剂为质量比为葡萄糖酸钠、碳酸钠、硫酸钠、木质素磺酸钠和膨润土的1:16:20:5:58。
陕西榆林风积沙和黄土做骨料，设置黄土质量占骨料比例分别为30％、40％和50％，充填胶结料和普通425#水泥用量分别为150kg/m3和200kg/m3，将拌制好的膏体装入70.7mm*70.7mm*70.7mm试模中，在温度20℃、湿度不低于95％的标准养护箱中养护8h、 1d、3d、7d、28d，到达龄期后用微控全自动压力试验机测定试件的单轴抗压强度。上述充填胶结料与普通425#水泥作胶凝材料相同用量时不同含泥量膏体强度对比如下表9所示：
表9实施例4得到的胶结料与普通425#水泥不同含泥量膏体强度对比
由以上实施例可以看出，本发明提供的胶结料适用于多种骨料，相比于水泥胶结料具有较高的早期和后期抗压强度，达到相同抗压强度时单位用量少，亲泥性能好。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.煤矿膏体充填用胶结料，包括以下质量百分含量的组分：
2.根据权利要求1所述的煤矿膏体充填用胶结料，其特征在于，所述活性矿渣包括高炉水淬矿渣、钢渣、沸腾炉渣、锰铁高炉矿渣和燃煤锅炉炉渣中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的煤矿膏体填充用胶结料，其特征在于，所述活性矿渣为活性矿渣粉，所述活性矿渣粉的细度为0.080mm方孔筛通过率不低于90％。
4.根据权利要求1所述的煤矿膏体充填胶结料，其特征在于，所述含铝水泥熟料包括硫铝酸盐熟料、铁铝酸盐熟料和铝酸盐熟料中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的煤矿膏体充填胶结料，其特征在于，所述粉煤灰的细度为0.045mm方孔筛通过率不低于88％，需水量比不高于105％。
6.根据权利要求1所述的煤矿膏体充填胶结料，其特征在于，所述石膏包括二水石膏、天然硬石膏、半水石膏、脱硫石膏、煅石膏、钛石膏和磷石膏中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的煤矿膏体充填胶结料，其特征在于，所述石灰包括生石灰和/或消石灰，所述石灰中的有效氧化钙和有效氧化镁质量含量和不小于65％。
8.根据权利要求1所述的煤矿膏体充填胶结料，其特征在于，所述复合改性剂包括以下组分中的两种以上：糖类、糖蜜、硼酸、硼酸盐、硫酸盐、硅酸盐、羟基羧酸盐类、氯化盐、碳酸盐、木质素磺酸盐、膨润土和碱类。
9.权利要求1～8任意一项所述煤矿膏体充填胶结料的制备方法，包括以下步骤：
提供活性矿渣粉料、含铝水泥熟料粉料、粉煤灰粉料、石灰粉料和石膏粉料；
将复合改性剂含有的成分混合，得到复合改性剂；
将所述活性矿渣粉料、含铝水泥熟料粉料、粉煤灰粉料、石灰粉料和石膏粉料混合搅拌，之后加入所述复合改性剂继续搅拌，得到所述胶结料。
10.煤矿充填膏体，包括骨料和胶结料，其特征在于，所述胶结料为权利要求1～8任意一项所述的煤矿膏体充填用胶结料或权利要求9所述制备方法得到的胶结料，所述胶结料的添加量为60～300kg/m3。
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