CN1241865C - 单浆胶结充填材料及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

一种单浆胶结充填材料及其使用方法，单浆胶结充填材料采用快硬硫铝酸盐水泥熟料作为基本胶凝活化材料，以生石灰为激发剂，掺加大量工业废渣经磨细制成。该产品具有微膨胀性，三天自由膨胀率0.1%～0.5%；具有强度增长快，结晶水量大的特点。三天抗压强度可达5.60Mpa；水灰比为1.6时，充填体不脱水，既满足了泵送要求，又解决了使用其它充填材料带来的脱水巷道污染。本发明使用操作简单，既可单浆泵送，也可自流到充填地点。可胶结多种尾矿，单浆胶结充填材料与尾矿的重量比达1∶5。用途广泛，可用于尾矿胶结充填、地质修复加固、注浆堵水和煤矿采空区充填灭火。该产品大量掺加工业废渣，可以就地取材，降低生产成本，有利环境保护。

Description

单浆胶结充填材料及其使用方法
一、所属技术领域
本发明属于矿山开采充填支护材料技术领域。适用于矿山采空区胶结充填，也可做为地质加固和地质修复的胶结材料。还可作为注浆堵水材料和煤矿采空区密封灭火材料。
二、背景技术
现有产品技术“高水速凝固化充填材料”是由甲料和乙料两种材料构成的，需要多种原料配比粉磨。生产工艺复杂，充填施工采用双浆泵，投资大，工序多，胶结强度低，成本高，冶金矿山和有色金属矿山很难承受。推广应用受到一定限制。另一种“矿山胶固粉”和“矿山充填胶结剂”，存在凝结速度慢和析水现象。且出现收缩，接顶不实。
三、发明内容
本发明的目的是克服现有产品技术存在的不足，而提供一种既降低充填成本，又提高充填材料的性能，操作施工简单，省工省力，经济效益明显的单浆胶结充填材料及其使用方法。
本发明是这样实现的：单浆胶结充填材料，是以快硬硫铝酸盐水泥熟料占15～25％、磷石膏占12～16％、生石灰占4～8％、膨润土占2～5％、炉渣占46～67％的比例构成，所述配比为重量百分比，计量单位：克，将上述原料按配比混匀粉磨制成，细度大于370m2/kg。
本发明所说的炉渣可以是炼铁炉渣、沸腾炉渣、玻璃窑炉渣。
本发明所述单浆胶结充填材料的使用方法，是用于金属、有色金属、黄金矿山采空区胶结充填时，将单浆胶结充填材料与尾矿砂按1∶3-5比例加水混合，单浆胶结充填材料与水的比例为1∶0.6-1.6混合后，自流或泵送至胶结充填地点，初凝时间大于3小时，终凝时间小于6小时。
本发明所述单浆胶结充填材料的使用方法，是用于地质加固、地质修复时，可将单浆胶结充填材料与河砂、石子或工业废渣按1∶3-5比例加水混合，单浆胶结充填材料与水的比例为1∶0.6-1.6混合后自流或泵送至需要加固或修复的地点，初凝时间大于3小时，终凝时间小于6小时。
本发明所述单浆胶结充填材料的使用方法，是用于注浆堵水或煤矿采空区充填灭火时，可采用净浆充填，将单浆胶结充填材料按0.6～1.4比例加水泵送到使用地点。
本发明单浆胶结充填材料采用快硬硫铝酸盐水泥熟料作为基本的胶凝活性材料，以生石灰作为激发剂，以磷石膏作调凝材料，通过大量掺加工业废渣，包括炼铁渣、沸腾炉渣、玻璃窑炉渣等，可根据施工需要调整单浆胶结充填材料与水的比例，实现调整凝结时间，达到降低成本，提高性能的目的。
四、发明效果
1、通过本发明克服现有产品技术存在的不足，既降低充填成本，又提高充填材料的性能。采用硫铝酸盐水泥熟料作为胶凝活性材料，可以更好的激活各种工业废渣的活性。
2、本发明的产品具有微膨胀性，一天至三天的自由膨胀率为0.1％～0.5％，从而觖决了其它充填材料的收缩导致充填接顶不实的问题。
3、本发明大量掺加工业废渣，可以就地取材，变废为宝，化害为利，降低生产成本，有利环境保护。
4、本发明采用单浆充填，大大减少了充填工序，操作施工简单，省工省力，经济效益明显。
5、本发明产品具有较强的结晶水的能力，水料比为0.6～1.6之间，可实现全饱和水。既可以满足泵送的要求，又能实现充填体不脱水。
五、实施例
例1、(1)配方(重量比)：快硬硫铝酸盐水泥熟料15％、磷石膏12％、生石灰4％、膨润土2.0％、玻璃窑炉渣67％。
(2)、使用方法及测试结果：
                                   抗压强度(Mpa)
灰砂比  水灰比  初时间  终凝时间  3天  7天  28天
全灰    0.60    210min  290min    3.60 6.80  8.60
1∶3    0.90    230min  315min    2.60 5.20  6.80
1∶5    1.40    280min  355min    1.20 3.60  4.85
(灰砂比指单浆胶结充填材料与尾矿砂或河砂或工业废渣的比例，水灰比指水与单浆胶结充填材料的重量比，下同)
例2、(1)配方(重量比)：快硬硫铝酸盐水泥熟料25％、磷石膏16％、生石灰8％、膨润土5.0％、沸腾炉渣46％。
(2)、使用方法及测试结果：
                                   抗压强度(Mpa)
灰砂比  水灰比  初时间  终凝时间  3天  7天  28天
全灰    0.60    200min  295min    7.80 14.0 18.0
1∶3    0.90    195min  315min    5.20 8.10 10.60
1∶5    1.40    260min  305min    1.60 4.20 6.0
例3、(1)配方(重量比)：快硬硫铝酸盐水泥熟料20％、磷石膏14％、生石灰6％、膨润土3.0％、炼铁炉渣57％。
(2)、使用方法及测试结果：
                                       抗压强度(Mpa)
灰砂比   水灰比   初时间   终凝时间   3天   7天   28天
全灰     0.60     190min   290min     8.80  14.80 16.0
1∶3     0.90     210min   305min     2.90  12.80 13.60
1∶5     1.40     220min   325min     1.20  3.80  4.80
例4、(1)配方(重量比)：快硬硫铝酸盐水泥熟料20％、磷石膏15％、生石灰4％、膨润土3.0％、炼铁炉渣29％、玻璃窑炉渣29％。
(2)、使用方法及测试结果：
                                       抗压强度(Mpa)
灰砂比   水灰比   初时间   终凝时间   3天   7天   28天
全灰     0.60     185min   246min     8.90  18.80 22.0
1∶3     1.00     195min   265min     2.90  4.80  7.60
1∶5     1.60     210min   280min     2.60  3.50  5.60

Claims (7)

1、一种单浆胶结充填材料，其特征是以快硬硫铝酸盐水泥熟料占15～25％、磷石膏占12～16％、生石灰占4～8％、膨润土占2～5％、炉渣占46～67％的比例构成，所述配比为重量百分比，磨细制成。
2、根据权利要求1所述的单浆胶结充填材料，其特征是所说的炉渣是炼铁炉渣或沸腾炉渣或玻璃窑炉渣。
3、一种权利要求1所述单浆胶结充填材料的使用方法，其特征是用于金属矿山采空区胶结充填时，将单浆胶结充填材料与尾矿砂按1∶3-5比例加水混合，单浆胶结充填材料与水的比例为1∶0.6-1.6混合后，自流或泵送至胶结充填地点。
4、一种权利要求1所述单浆胶结充填材料的使用方法，其特征是用于地质加固、地质修复时，将单浆胶结充填材料与河砂、石子或工业废渣按1∶3-5比例加水混合，单浆胶结充填材料与水的比例为1∶0.6-1.6混合后自流或泵送至需要加固或修复的地点。
5、一种权利要求1所述单浆胶结充填材料的使用方法，其特征是用于注浆堵水或煤矿采空区充填灭火时，采用净浆充填，将单浆胶结充填材料按0.6～1.4比例加水泵送到使用地点。
6、根据权利要求3所述单浆胶结充填材料的使用方法，其中所说的金属为有色金属。
7、根据权利要求6所述单浆胶结充填材料的使用方法，其中所说的有色金属为黄金。
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