CN115611598A - 一种矿用密封材料、制备工艺及其应用 - Google Patents

一种矿用密封材料、制备工艺及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN115611598A
CN115611598A CN202211130310.6A CN202211130310A CN115611598A CN 115611598 A CN115611598 A CN 115611598A CN 202211130310 A CN202211130310 A CN 202211130310A CN 115611598 A CN115611598 A CN 115611598A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
powder
sealing material
mining
gypsum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211130310.6A
Other languages
English (en)
Inventor
田子涵
田艳光
罗艳亚
徐振海
杨彦会
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebei Ningsheng Environmental Protection Technology Co ltd
Original Assignee
Hebei Ningsheng Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebei Ningsheng Environmental Protection Technology Co ltd filed Critical Hebei Ningsheng Environmental Protection Technology Co ltd
Priority to CN202211130310.6A priority Critical patent/CN115611598A/zh
Publication of CN115611598A publication Critical patent/CN115611598A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/08Slag cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04Lining with building materials
    • E21D11/10Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
    • E21D11/105Transport or application of concrete specially adapted for the lining of tunnels or galleries ; Backfilling the space between main building element and the surrounding rock, e.g. with concrete
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00724Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 in mining operations, e.g. for backfilling; in making tunnels or galleries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

本发明提出了一种矿用密封材料、制备工艺及其应用,涉及密封材料领域。本发明提供的矿用密封材料,按重量份数计其包括以下原料:矿渣25‑45份、硅酸盐水泥熟料5‑15份、辅料15‑40份、石膏5‑20份、石灰3‑15份、助磨剂0.1‑2份、活化剂1‑5份、附着力促进剂0.1‑5份、抗裂剂0.3‑3份以及增强剂0.5‑5份。凝结速度快,密封材料的流动度良好,保水性好,减小了施工难度,不易漏气,封孔质量良好,安全性均达到矿用封孔料的要求,从而提高了煤层瓦斯抽采钻孔的密封效果和瓦斯抽放效率,原料来源广泛;制备方法简单,降低了生产成本;同时,本发明提供的应用简单,减小了施工难度,封孔周期短。

Description

一种矿用密封材料、制备工艺及其应用
技术领域
本发明涉及密封材料领域,具体而言,涉及一种矿用密封材料、制备工艺及其应用。
背景技术
煤炭是我国主要的能源,然而在开采的过程中常常伴随着各种灾害事故的发生,瓦斯突出是最突出的问题,严重制约着煤矿的安全开采。钻孔抽采是煤矿瓦斯治理的基础手段,这种技术打好钻孔后需要对钻孔进行密封,封孔材料的封孔效果尤为重要,严重影响瓦斯抽放效果。
目前煤层瓦斯压力的测定、抽采钻孔的直接封孔技术有采用有机材料或无机材料进行封堵,包括粘土人工封堵、机械注水砂浆封孔、发泡聚合材料封孔。
在煤矿抽采钻孔的直接封孔过程中,以及煤层瓦斯压力测定时,普遍采用的封孔材料、有机材料或无机材料,其中无机材料中的水泥基无机材料由于其强度高,价格便宜等优点应用较多,但是,目前水泥基无机材料在注浆时还存在以下缺点:凝结速度慢,封孔周期长;终凝后容易收缩、干裂,在封闭小角度的樽空或非上下方向的钻孔时,会出现密封不严实的现象;水泥基无机材料的前期流动度较低,且很快就会失去流动性,不仅使得注浆难度增大,而且不容易深入煤层裂隙,容易漏气,封孔质量较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种矿用密封材料,凝结速度快,密封材料的流动度良好,保水性好,减小了施工难度,不易漏气,封孔质量良好,安全性均达到矿用封孔料的要求,从而提高了煤层瓦斯抽采钻孔的密封效果和瓦斯抽放效率,减少了钻孔数量,材料的所有组成材料都来源于市售材料,来源广泛,价格低廉,环保无污染。
本发明的另一目的在于提供一种矿用密封材料的制备工艺,制备方法简单,降低了生产成本,把难磨的物料加助磨剂先磨,再混磨,这样易磨的物料不至于过度粉磨。
本发明的另一目的在于提供一种矿用密封材料的应用,使用方法简单,减小了施工难度,封孔周期短。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
第一,本发明实施例提供一种矿用密封材料,按重量份数计其包括以下原料:矿渣25-45份、硅酸盐水泥熟料5-15份、辅料15-40份、石膏5-20份、石灰3-15份、助磨剂0.1-2份、活化剂1-5份、附着力促进剂0.1-5份、抗裂剂0.3-3份以及增强剂0.5-5份。
第二,本发明实施例提供一种矿用密封材料的制备工艺,先将矿渣、硅酸盐水泥熟料、辅料以及助磨剂混合粉磨成比表面积420-550m2/kg的第一粉体,再将石膏、石灰、助磨剂、活化剂、附着力促进剂、抗裂剂以及增强剂混合粉磨成比表面积420-550m2/kg的第二粉体,最后将第一粉体和第二粉体混合粉磨,得到比表面积450-590m2/kg的密封材料粉体。
第三,本发明实施例提供一种矿用密封材料的应用,将矿用密封材料与水按照1:0.35~0.6混合,搅拌均匀后制成浆体,通过注浆泵经注浆管路输送到应用现场,通过喷枪喷到巷道壁面。
相对于现有技术,本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果:
第一,本发明实施例提供一种矿用密封材料,凝结速度快,密封材料的流动度良好,保水性好,减小了施工难度,不易漏气,封孔质量良好,安全性均达到矿用封孔料的要求,从而提高了煤层瓦斯抽采钻孔的密封效果和瓦斯抽放效率,减少了钻孔数量,材料的所有组成材料都来源于市售材料,来源广泛,价格低廉,环保无污染。
第二,本发明实施例提供一种矿用密封材料的制备工艺,制备方法简单,降低了生产成本,把难磨的物料加助磨剂先磨,再混磨,这样易磨的物料不至于过度粉磨。
第三,本发明实施例提供一种矿用密封材料的应用,使用方法简单,减小了施工难度,封孔周期短。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
第一,本发明实施例提供一种矿用密封材料,按重量份数计其包括以下原料:矿渣25-45份、硅酸盐水泥熟料5-15份、辅料15-40份、石膏5-20份、石灰3-15份、助磨剂0.1-2份、活化剂1-5份、附着力促进剂0.1-5份、抗裂剂0.3-3份以及增强剂0.5-5份。
具体的,矿渣为水淬、风淬矿渣或渣池水淬矿渣中的一种或多种。
具体的,石灰为生石灰、熟石灰中的一种或多种。
在本发明的一些实施例中,石膏为天然二水石膏、天然硬石膏、工业石膏中的一种或多种。
二水石膏(CaSO4·2H2O)又称为生石膏,经过煅烧、磨细可得型半水石膏,即建筑石膏,又称熟石膏、灰泥。若煅烧温度为190℃可得模型石膏,其细度和白度均比建筑石膏高。若将生石膏在400-500℃或高于800℃下煅烧,即得地板石膏,其凝结、硬化较慢,但硬化后强度、耐磨性和耐水性均较普通建筑石膏为好。
天然硬石膏是一种硫酸盐矿物,属于正交(斜方)晶系,晶体呈柱状或厚板状;集合体呈块状或纤维状。无色、白色,或因含杂质而呈浅灰色、浅蓝色或浅红色。具有玻璃光泽,具三组相互垂直的解理,可裂成长方形解理块。莫氏硬度3~3.5,比重2.98。其主要为化学沉积产物,大量形成于内陆盐湖中,常与石膏、石盐和钾石盐等伴生,暴露在地表时易水化而成石膏。硬石膏资源是我国的优势非金属矿产之一,而且分布非常广泛,然而一直以来对其开采利用并不多。其主要原因是硬石膏在建材领域中的利用比较有限,主要表现在其活性差,在水中难于溶解,水化速度慢,凝结能力差甚至几乎不凝结,而且基本不具有早期强度,目前它主要用作水泥的调凝剂、矿化剂等。但是近年来,随着天然硬石膏深加工技术研究与进步,其应用领域正在不断拓宽和变化。相对于传统的建材来说,硬石膏制品具有质轻、隔音等特点,同时在节能、环保、生态平衡等方面有着独特的优势。因此,天然硬石膏的应用也在逐步的拓宽,其附加值也在化学工业、轻工业、农业、精密铸造、医疗、塑料等领域得以体现。
在本发明的一些实施例中,辅料为石英砂岩、硅质岩、石英碎石、石英砂中的一种或多种。
硅质岩,是指由化学作用、生物和生物化学作用以及某些火山作用所形成的富含二氧化硅(一般大于70%)的沉积岩,包括盆地内经机械破碎再沉积的硅质岩。硅质岩有多种工业用途。如燧石以其硬度大,可作为研磨原料和硅质耐火材料;碧玉也以坚硬致密和色泽美丽作为细工石料。硅藻土因具有强烈的吸附性在日用化工、制糖业和净水工业等多种部门中都有广泛的用途。火山活动可提高海洋中的硅质含量,也是硅质岩中硅的主要物源。
在本发明的一些实施例中,助磨剂为三乙醇胺、磷酸丙二胺、丙酸醇、尿素中的一种或多种。
助磨剂,是一种提高研磨效率的添加剂。一般可以为玻璃珠,石英砂等。提高粉磨效率,降低粉磨作业电耗是水泥企业提高经济效益的有效手段,为达此目的,国内水泥企业一般采取两种措施:一是改进粉磨机械的结构,改进粉磨工艺流程和方式以使更多的机构能通过粉磨介质作用于物料上;另一种方法是在粉磨过程中加入微量或少量的添加剂,即助磨剂去影响粉碎作业中的力学化学过程,从而达到提高粉磨效率的目的。后者具有投资少、见效快、操作简单、能改善水泥的物理性能等优点,越来越受到重视。物料在细磨过程中,颗粒逐步细化,比表面积增大,其表面因断键而荷电,粒子相互吸附并出现团聚,使粉碎效率下降。加入少量助磨剂,可以防止粒子团聚,改善物料流动性,从而提高球磨效率,缩短研磨时间。
三乙醇胺,即三(2-羟乙基)胺,是一种有机化合物,可以看做是三乙胺的三羟基取代物,化学式为C6H15NO3。与其他胺类化合物相似,由于氮原子上存在孤对电子,三乙醇胺具弱碱性,能够与无机酸或有机酸反应生成盐。三乙醇胺及其盐溶液作为水泥熟料研磨工艺中的工程外加剂、早强剂(总质量的0.1%),不仅可以防止粉碎过程粉粒的聚集和气垫作用,提高水泥的流动性和装填密度,而且也可降低粉碎机的动力消耗。
在本发明的一些实施例中,活化剂为氯化铝、磷酸乙二胺、硫酸钠、磷酸丙二胺、氯化铵、硫酸亚铁、氢氧化铵中的一种或/和某几种的混合物。
活化剂,是浮选药剂中,能够增强矿物表面对捕收剂的吸附能力的一类调整剂。用以通过改变矿物表面的化学组成,消除抑制剂作用,使之易于吸附捕收剂。如磷酸乙二胺、磷酸丙二胺、二甲苯、氟硅酸钠、硫酸铵、氯化铵、硫酸亚铁、氢氧化铵等。
在本发明的一些实施例中,附着力促进剂为亚甲基纤维素、氧化铝、可再分散乳胶粉、聚乙烯醇、建筑速溶树脂胶粉、聚酯胶粉中的一种或多种。
附着力促进剂是涂膜中的一种助剂,它能使涂料在施工过程中获得良好的流平性,使漆膜的附着力增强。常用的附着力促进剂有以下几种:(1)溶剂型附着力促进剂它是一种挥发性强的有机化合物或水溶性树脂,其作用是降低粘度以改善流平性和提高对底材的润湿性。(2)反应型附着力促进剂的活性基团与底材中的某些官能团的反应产物有很强的亲合力,因而具有较好的附着力和耐蚀性。(3)增塑型附着力促进剂这类物质一般由聚乙烯、醋酸纤维素等制成。这类物质的分子链较长而柔韧且带有极性基团,因此具有良好的润滑作用并能在涂膜表面形成一层极薄的油层来保护涂层免受外界介质的腐蚀和破坏;同时由于它的极性基团能与金属离子发生络合作用而使金属离子难以从涂膜上迁移出来。
亚甲基纤维素,白色粉末或纤维状物,无毒。无味。具有优良的保湿性、分散性和稳定性。一般聚合度越低,溶解性越好。当加热时,其黏度最初随温度升高而降低,但达到某一温度后会急剧变黏而凝胶化。在建筑行业用作水泥、灰浆、接缝胶泥等的混合剂。
建筑速溶树脂系列胶粉是一种改性树脂,它集国内外同类产品的优点于一身,以进口原料加工合成。产品为白色粉末,无毒、无味,无放射性,不含甲醛,二甲苯,能迅速溶解于冷水中。具有溶解快,制作简便,涂料成本低,质量好,黏度高,成模快,制作的涂料存放期达三个月不沉淀,不变质等优点,是聚乙烯醇的理想替代品。
在本发明的一些实施例中,抗裂剂为有聚酯纤维、聚酰胺纤维、玄武岩纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维中的一种或多种。
抗裂剂是有机高分子混合乳液,充分利用水泥砂浆和混凝土固化过程中的物理和化学变化机理,化工合成的粉剂,从物理和化学两方面进行防裂、抗裂,可显著提高水泥砂浆和混凝土的强度。添加抗裂剂,可以大大地减少砂浆及混凝土的裂纹及空鼓现象的产生,增加砂浆强度,提高工程质量。抗裂剂解决了普通水泥砂浆干缩变形大,抗渗性、抗裂性、抗冻性差等问题,直接掺入水泥中可以有效地控制砂浆混凝土的塑性收缩及离析产生的裂纹问题,大大改善砂浆混凝土的抗裂性能、抗冻抗冲击性能及耐磨抗震能力。
在本发明的一些实施例中,增强剂为萘系减水剂类、密胺系减水剂类、脂肪族系减少剂类、甲酸钙、亚硫酸钠、亚硝酸钙、氯化钠中的一种或多种。
萘系减水剂,粉剂褐黄色粉末,液体棕褐色粘稠液。含固量:粉剂≥92%;液体≥40%。PH值(5%水溶液):7-9。硫酸钠含量:粉剂16%-19%;液体7%-9%,水泥净浆流动度:≥200mm。在相同水灰比情况下,可增大砼坍落度10cm以上。在保持坍落度不变时,减水率可达12%-20%。对混凝土有显著的早强、增效效果,其强度提高幅度为15%-40%。能全面改善和提高砼的物理力学性能,在保持强度相同时可节约水泥10%-20%。对钢筋无锈蚀作用。
密胺系减水剂,是三聚氰胺通过硫酸磺化,再和甲醛进行缩合的产物,因而化学名称为磺化三聚氰胺甲醛树脂,属于阴离子表面活性剂。该类减水剂外观为白色粉末,易溶于水,对粉体材料分散好,减水率高,其流动性和自修补性良好。密胺系高效减水剂系列产品已应用到预制构件厂、商品混凝土搅拌站等单位。构件厂用户普遍反映混凝土的工作性能大为改善,需蒸养构件的蒸养时阚大大缩短;搅拌站用户也反映该产品对水泥的适应性强,可有效地改善混凝土由于骨料质量差而出现的和易性不佳问题,并且可泵性太大提高,解决了150m高度泵送阕题。密胺系高效减水剂可单掺使用,更适台复配使用。一系列的试验表明,密胺系高效减水剂可与其他系列高效减水剂复合使用,而且性能受趋完善。按适当的比铡复台后,减水效果出现叠加效应,特别是对胶结材料用量多的混凝土不再出现邀粘、抓底现象,因而适台配制高强高性能混凝土。该产品如果添加木质素类或羟基羧酸类缓凝剂,就可以复配出性能优良的泵送剂,用该种泵送剂配制的商品混凝土的和易性好,保塑效果显著,泵送性能大为改善。
脂肪族系减少剂类,化学名称为脂肪族羟基磺酸盐聚合物,生产的原料主要是丙酮、甲醛、Na2SO3、Na2S2O5、催化剂等。其浓度为30%-40%的棕红色液态成品,减水率可达20%,可以用于低标号混凝土,会使混凝土染色。
第二,本发明实施例提供一种矿用密封材料的制备工艺,先将矿渣、硅酸盐水泥熟料、辅料以及助磨剂混合粉磨成比表面积420-550m2/kg的第一粉体,再将石膏、石灰、助磨剂、活化剂、附着力促进剂、抗裂剂以及增强剂混合粉磨成比表面积420-550m2/kg的第二粉体,最后将第一粉体和第二粉体混合粉磨,得到比表面积450-590m2/kg的密封材料粉体。
第三,本发明实施例提供一种矿用密封材料的应用,将矿用密封材料与水按照1:0.35~0.6混合,搅拌均匀后制成浆体,通过注浆泵经注浆管路输送到应用现场,通过喷枪喷到巷道壁面。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本发明实施例提供一种矿用密封材料,按重量份数计其包括以下原料:风淬矿渣25份、硅酸盐水泥熟料10份、石英砂岩40份、天然二水石膏5份、孰石灰15份、尿素2份、磷酸乙二胺0.5份、氯化铝0.5份、亚甲基纤维素2份、聚乙烯醇1份、玄武岩纤维1份、聚乙烯纤维2份、密胺系减水剂0.2份以及氯化钠0.3份。
先将风淬矿渣、硅酸盐水泥熟料、石英砂岩以及尿素混合粉磨成比表面积430m2/kg的第一粉体,再将天然二水石膏、孰石灰、磷酸乙二胺、氯化铝、亚甲基纤维素、聚乙烯醇、玄武岩纤维、聚乙烯纤维、密胺系减水剂以及氯化钠混合粉磨成比表面积430m2/kg的第二粉体,最后将第一粉体和第二粉体混合粉磨,得到比表面积470m2/kg的密封材料粉体。
本发明实施例提供一种矿用密封材料的应用,将矿用喷涂密封材料粉体:水=1:0.35搅拌均匀后制成浆体,通过注浆泵经注浆管路输送到应用现场,通过喷枪喷到巷道壁面,固化后测定抗压强度。
实施例2
本发明实施例提供一种矿用密封材料,按重量份数计其包括以下原料:渣池水淬矿渣35份、硅酸盐水泥熟料15份、硅质岩25份、天然硬石膏10份、石灰5份、三乙醇胺0.1份、硫酸钠2份、氯化铵1份、氧化铝4份、可再分散乳胶粉1份、聚酯纤维0.3份、脂肪族系减少剂0.4份以及甲酸钙2.6份
先将渣池水淬矿渣、硅酸盐水泥熟料、硅质岩以及三乙醇胺混合粉磨成比表面积540m2/kg的第一粉体,再将天然硬石膏、石灰、硫酸钠、氯化铵、氧化铝、可再分散乳胶粉、聚酯纤维、脂肪族系减少剂以及甲酸钙混合粉磨成比表面积540m2/kg的第二粉体,最后将第一粉体和第二粉体混合粉磨,得到比表面积560m2/kg的涂密封材料粉体。
本发明实施例提供一种矿用密封材料的应用,将矿用喷涂密封材料粉体:水=1:0.6搅拌均匀后制成浆体,通过注浆泵经注浆管路输送到应用现场,通过喷枪喷到巷道壁面,固化后测定抗压强度。
实施例3
本发明实施例提供一种矿用密封材料,按重量份数计其包括以下原料:水淬矿渣45份、硅酸盐水泥熟料5份、石英碎石15份、工业石膏20份、石灰3份、磷酸丙二胺0.5份、丙酸醇0.5份、硫酸亚铁4份、氢氧化铵1份、聚酯胶粉0.1份、聚酰胺纤维0.5份、聚丙烯纤维0.5份、亚硫酸钠2份、亚硝酸钙2.7份以及萘系减水剂0.3份。
先将水淬矿渣、硅酸盐水泥熟料、石英碎石、磷酸丙二胺以及丙酸醇混合粉磨成比表面积500m2/kg的第一粉体,再将工业石膏、石灰、硫酸亚铁、氢氧化铵、聚酯胶粉、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维、亚硫酸钠、亚硝酸钙以及萘系减水剂混合粉磨成比表面积500m2/kg的第二粉体,最后将第一粉体和第二粉体混合粉磨,得到比表面积530m2/kg的密封材料粉体。
本发明实施例提供一种矿用密封材料的应用,将矿用喷涂密封材料粉体:水=1:0.45搅拌均匀后制成浆体,通过注浆泵经注浆管路输送到应用现场,通过喷枪喷到巷道壁面,固化后测定抗压强度。
实施例4
本发明实施例提供一种矿用密封材料,按重量份数计其包括以下原料:渣池水淬矿渣45份、硅酸盐水泥熟料5份、石英碎石5份、石英砂10份、工业石膏20份、生石灰3份、磷酸丙二胺0.5份、三乙醇胺1份、硫酸亚铁1份、氢氧化铵1份、磷酸乙二胺2份、建筑速溶树脂胶粉0.5份、聚乙烯纤维1份、聚丙烯纤维0.5份、亚硫酸钠2份、亚硝酸钙2.7份以及萘系减水剂0.3份。
先将渣池水淬矿渣、硅酸盐水泥熟料、石英碎石、石英砂、磷酸丙二胺以及三乙醇胺混合粉磨成比表面积460m2/kg的第一粉体,再将工业石膏、生石灰、硫酸亚铁、氢氧化铵、磷酸乙二胺、建筑速溶树脂胶粉、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、亚硫酸钠、亚硝酸钙以及萘系减水剂混合粉磨成比表面积460m2/kg的第二粉体,最后将第一粉体和第二粉体混合粉磨,得到比表面积500m2/kg的密封材料粉体。
本发明实施例提供一种矿用密封材料的应用,将矿用喷涂密封材料粉体:水=1:0.55搅拌均匀后制成浆体,通过注浆泵经注浆管路输送到应用现场,通过喷枪喷到巷道壁面,固化后测定抗压强度。
实施例5
本发明实施例提供一种矿用密封材料,按重量份数计其包括以下原料:渣池水淬矿渣45份、硅酸盐水泥熟料5份、石英碎石15份、工业氟石膏20份、石灰3份、磷酸丙二胺0.5份、丙酸醇0.5份、硫酸亚铁4份、氢氧化铵1份、建筑速溶树脂胶粉1份、聚乙烯纤维1份、聚丙烯纤维1份、亚硫酸钠2份、甲酸钙2.7份以及密胺系减水剂0.3份。
先将渣池水淬矿渣、硅酸盐水泥熟料、石英碎石、磷酸丙二胺以及丙酸醇混合粉磨成比表面积550m2/kg的第一粉体,再将工业氟石膏、石灰、硫酸亚铁、氢氧化铵、建筑速溶树脂胶粉、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、亚硫酸钠、甲酸钙以及密胺系减水剂混合粉磨成比表面积550m2/kg的第二粉体,最后将第一粉体和第二粉体混合粉磨,得到比表面积580m2/kg的密封材料粉体。
本发明实施例提供一种矿用密封材料的应用,将矿用喷涂密封材料粉体:水=1:0.50搅拌均匀后制成浆体,通过注浆泵经注浆管路输送到应用现场,通过喷枪喷到巷道壁面,固化后测定抗压强度。
实验例
在室温下,使用电液式水泥抗压抗折试验机YAW-300C,对实施例1-5所得的密封材料浆体进行测试,实验结果如表1所示:
表1.实验结果
Figure BDA0003847345630000131
结合上述实验,对比JIG/TF50-2011的标准,本发明的配方的单轴抗压强度大于36Mpa,具有较好的流动度,安全性均达到了矿用封孔料的要求,从而提高了煤层瓦斯抽采钻孔的密封效果和瓦斯抽放效率。
综上所述第一,本发明实施例提供一种矿用密封材料,凝结速度快,密封材料的流动度良好,保水性好,减小了施工难度,不易漏气,封孔质量良好,安全性均达到矿用封孔料的要求,从而提高了煤层瓦斯抽采钻孔的密封效果和瓦斯抽放效率,减少了钻孔数量,材料的所有组成材料都来源于市售材料,来源广泛,价格低廉,环保无污染。
第二,本发明实施例提供一种矿用密封材料的制备工艺,制备方法简单,降低了生产成本,把难磨的物料加助磨剂先磨,再混磨,这样易磨的物料不至于过度粉磨。
第三,本发明实施例提供一种矿用密封材料的应用,使用方法简单,减小了施工难度,封孔周期短。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种矿用密封材料,其特征在于,按重量份数计其包括以下原料:矿渣25-45份、硅酸盐水泥熟料5-15份、辅料15-40份、石膏5-20份、石灰3-15份、助磨剂0.1-2份、活化剂1-5份、附着力促进剂0.1-5份、抗裂剂0.3-3份以及增强剂0.5-5份。
2.根据权利要求1所述的矿用密封材料,其特征在于,所述石膏为天然二水石膏、天然硬石膏、工业石膏中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的矿用密封材料,其特征在于,所述辅料为石英砂岩、硅质岩、石英碎石、石英砂中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的矿用密封材料,其特征在于,所述助磨剂为三乙醇胺、磷酸丙二胺、丙酸醇、尿素中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的矿用密封材料,其特征在于,所述活化剂为氯化铝、磷酸乙二胺、硫酸钠、磷酸丙二胺、氯化铵、硫酸亚铁、氢氧化铵中的一种或/和某几种的混合物。
6.据权利要求1所述的矿用密封材料,其特征在于,所述附着力促进剂为亚甲基纤维素、氧化铝、可再分散乳胶粉、聚乙烯醇、建筑速溶树脂胶粉、聚酯胶粉中的一种或多种。
7.据权利要求1所述的矿用密封材料,其特征在于,所述抗裂剂为有聚酯纤维、聚酰胺纤维、玄武岩纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维中的一种或多种。
8.据权利要求1所述的矿用密封材料,其特征在于,所述增强剂为萘系减水剂类、密胺系减水剂类、脂肪族系减少剂类、甲酸钙、亚硫酸钠、亚硝酸钙、氯化钠中的一种或多种。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的矿用密封材料的制备工艺,其特征在于,先将矿渣、硅酸盐水泥熟料、辅料以及助磨剂混合粉磨成比表面积420-550m2/kg的第一粉体,再将石膏、石灰、助磨剂、活化剂、附着力促进剂、抗裂剂以及增强剂混合粉磨成比表面积420-550m2/kg的第二粉体,最后将第一粉体和第二粉体混合粉磨,得到比表面积450-590m2/kg的密封材料粉体。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的矿用密封材料的应用,其特征在于,将所述矿用密封材料与水按照1:0.35~0.6混合,搅拌均匀后制成浆体,通过注浆泵经注浆管路输送到应用现场,通过喷枪喷到巷道壁面。
CN202211130310.6A 2022-09-15 2022-09-15 一种矿用密封材料、制备工艺及其应用 Pending CN115611598A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211130310.6A CN115611598A (zh) 2022-09-15 2022-09-15 一种矿用密封材料、制备工艺及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211130310.6A CN115611598A (zh) 2022-09-15 2022-09-15 一种矿用密封材料、制备工艺及其应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115611598A true CN115611598A (zh) 2023-01-17

Family

ID=84858592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211130310.6A Pending CN115611598A (zh) 2022-09-15 2022-09-15 一种矿用密封材料、制备工艺及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115611598A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100782044B1 (ko) * 2007-04-03 2007-12-04 (주)국민산업 철근콘크리트구조물 열화부의 단면보수 및 방수용 급결성을 갖는 무기계 폴리머 모르타르 및 이의 제조방법
CN108947351A (zh) * 2018-08-08 2018-12-07 安徽理工大学 早强型矿用密封材料
CN109970369A (zh) * 2019-03-26 2019-07-05 程菲 一种32.5改性混合硅酸盐水泥及其制备方法
CN110683807A (zh) * 2019-08-06 2020-01-14 安徽理工大学 纳米氮化硅激发矿物掺合料早强型矿用封孔材料
CN113416051A (zh) * 2021-07-22 2021-09-21 徐州和盛矿业科技有限公司 一种快速密闭材料及制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100782044B1 (ko) * 2007-04-03 2007-12-04 (주)국민산업 철근콘크리트구조물 열화부의 단면보수 및 방수용 급결성을 갖는 무기계 폴리머 모르타르 및 이의 제조방법
CN108947351A (zh) * 2018-08-08 2018-12-07 安徽理工大学 早强型矿用密封材料
CN109970369A (zh) * 2019-03-26 2019-07-05 程菲 一种32.5改性混合硅酸盐水泥及其制备方法
CN110683807A (zh) * 2019-08-06 2020-01-14 安徽理工大学 纳米氮化硅激发矿物掺合料早强型矿用封孔材料
CN113416051A (zh) * 2021-07-22 2021-09-21 徐州和盛矿业科技有限公司 一种快速密闭材料及制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7424913B2 (en) Methods of using substantially hydrated cement particulates in subterranean applications
US10407343B2 (en) Method of producing geopolymer cement utilizing desulfurized red mud
US20060166834A1 (en) Subterranean treatment fluids comprising substantially hydrated cement particulates
KR960001425B1 (ko) 웰란 고무를 함유하는 수경성 시멘트 조성물, 및 웰란고무와 이의 제조방법
CN105198273A (zh) 一种混凝土复合型无氯早强剂及其制备方法
CN112358224A (zh) 一种混凝土减胶剂及其制备方法和应用
CN103664034A (zh) 一种用于喷射混凝土的液体速凝剂、其制备方法和用途
CN110218037B (zh) 一种湿排灰基充填材料及其制备方法和应用
KR101343803B1 (ko) 고로슬래그를 이용한 콘크리트 조성물 및 이의 제조방법
CN110078403B (zh) 一种超早强无碱液体速凝剂及其制备方法
CN113135727A (zh) 一种用于路基水稳层的赤泥基材料及其制备方法
CN101885589A (zh) 复合硫酸盐水泥
CN101439943B (zh) 一种用于抑制混凝土碱集料反应的组合物及其制备方法
CA3170961A1 (en) Slag-based hydraulic binder, dry mortar composition comprising same and system for activating a slag-based binder
CN104926176A (zh) 用于泵送剂的增强组合物、增强泵送剂及其制备方法和应用
US11702365B2 (en) Corrosion mitigating cement compositions
CN117279873A (zh) 包含火山灰材料和细填料的粘合剂组合物
CN103204645B (zh) 一种高强环保高效减水剂及其制备方法
CN101497508B (zh) 一种复合改性剂及由其制得的低强度混凝土
CN115611598A (zh) 一种矿用密封材料、制备工艺及其应用
CN111689702B (zh) 一种早强型抗硫酸盐水泥
WO2007110591A1 (en) Subterranean treatment fluids comprising substantially hydrated cement particulates
CN112851153A (zh) 一种环保型水泥及其制备方法
CN111548046A (zh) 一种提高抗氯离子渗透能力的混凝土矿物掺合料及混凝土
CN112500117A (zh) 一种高粘结力无机防水材料及其制备方法与应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination