CN1424275A - 似膏体充填用的胶凝材料、料浆及其制备充填工艺 - Google Patents

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Abstract

似膏体充填用的胶凝材料、料浆及其制备充填工艺属于井下胶结充填技术领域，其特征在于：似膏体充填用的胶凝材料是由含钙的非晶化和微晶化的材料、含碱和/或硫的激发材料、活性材料、骨料和调节剂组成的比表面积为(3000～7500)cm2/g的胶凝物料；充填料浆是由胶凝物料、充填骨料、细粒级物料、调节剂和水组成的重量浓度为(50～85)％的似膏体充填料浆；在制备充填料浆各阶段，在寒冷环境下用加热系统使充填料浆温度至少为18℃；细粒级物料以浆体或干料形式加到似膏体胶凝材料和/或骨料中去；在充填时，用自流或泵送的方式把似膏体充填料浆经管路充入井下充填采场。充填料浆在采场不脱水或少量脱水便可凝结为强度满足要求的充填体。

Description

似膏体充填用的胶凝材料、料浆及其制备充填工艺
技术领域
本发明属于胶结充填技术领域，涉及充填胶凝材料、料浆制备、充填工艺及应用方法。
背景技术
随着矿山开采深度的增加和开采条件的日益复杂，资源开采的地下安全问题、资源回收率提高的问题以及地表生态环境的保护问题越来越引起世人的重视，传统的空场法或陷落法采矿已适应不了资源可持续开采的要求，而充填采矿方法却得到了长足的发展和广泛的应用。
充填采矿法是指随着回采工作面的推进，用充填材料填充(满)地下采矿后所形成的空硐，以保护地下作业空间的安全，提高资源回收率及防止地表严重破坏。
充填采矿法使用的范围是：
(1)矿体形态变化复杂，矿体厚度、倾角变化大，分支复合严重的矿体；
(2)矿石和围岩均不太稳固的矿体；
(3)矿床开采时，要求矿石贫化率低，尤其在开采贵金属、稀有金属、有色金属富矿及铀矿床；
(4)开采深部矿床，三下(水体下、建筑物构筑物下、铁路下)矿床以及有发火倾向等特殊条件的矿床；
(5)地表需要保护的浅埋矿体；
(6)处理采空区。
按照充填材料和输送方式的不同，矿山充填分为干式充填、水力充填和胶结充填。
干式充填是将采集的块石、砂子、碎石、工业废弃物等物料，按规定的粒度组成，对所提供的物料经破碎、筛分和制备形成的干式充填材料，用人力、重力或机械设备运送到充填现场，形成可压缩的松散充填体。
水力充填是以水为传送介质，将山砂、河砂、破碎砂、棒磨砂、尾砂等充填材料制备成料浆输送到充填现场。在充填过程中，需要使充填体脱水，并通过排水设施将水排出充填现场。
胶结充填是将采集和加工的石子、细砂、淤泥、尾矿、工业废弃物等掺入适量的胶凝材料，加水混合搅拌制备成胶结充填料浆，通过管路输送到充填现场，形成具有一定强度和整体性的充填体。
干式充填和水砂充填所形成的充填体为松散型充填体，可压缩性大，而胶结充填所形成的充填体为固结体。两种充填体的充填致密程度不一样，强度也不相同，因而对支撑围岩所产生的次生应力场和应力值就有所不同；两种充填体的可压缩性也不相同，而可压缩性又会影响到充填体的密实接顶和承载效果。
目前胶结充填技术主要有两类：水力胶结充填(包括传统的水泥胶结充填和高浓度胶结充填)和膏体胶结充填。传统的水泥胶结充填具有充填系统及工艺简单，充填料浆浓度低，料浆的制备和输送方便等优点，但存在如下突出的问题：
(1)细粒级尾砂无法利用。当采用尾砂作骨料时，为了满足井下脱水和提高井下充填体的强度要求，需要对全尾砂进行分级，将其中的细粒级尾砂脱去，使用分级后剩下的粗粒级尾砂——分级尾砂。这样不但降低了尾砂利用率，而且提高了尾矿库的建设费用及尾砂的处理难度，并使环境污染加重。
(2)充填料浆在井下需要脱水。井下脱水不可避免地带走部分水泥和细粒尾砂，不但造成材料浪费，而且严重污染了井下环境，大大增加了井下的排水排污费用。
(3)充填体强度低，效果差。由于在采场固结过程中充填料浆中的水泥和骨料产生了严重的分层现象，导致充填体的强度低、整体性差，加重了矿石的损失贫化。再加上充填接顶难以实现，因而不利于安全生产及生态环境的保护。
高浓度胶结充填可以采用全尾砂作骨料，提高了尾砂的利用率，由于采用水泥及其替代用品作胶结剂，而这些胶凝材料难以达到对细粒级尾砂的有效胶结，充填体强度低，充填效果和传统的水泥胶结充填类似。
膏体胶结充填井下不需脱水，尾砂利用率高，充填体强度高，但膏体充填也有其致命的不足：
(1)膏体充填浓度高，料浆制备工艺复杂，质量难以控制。膏体充填的重量浓度一般达到80％以上，接近极限浓度，调节的余地很小，一旦某个环节出现问题，料浆质量就很难保证。
(2)膏体料浆输送十分困难。膏体料浆的浓度高，对输送管路的摩擦阻力大，除一些特殊的情况外，需要很大的动力才能输送。在输送过程中料浆对输送管路的磨损和破坏非常严重，经常出现堵管、破管现象，影响生产的稳定和安全。
(3)设备投资大。建设膏体充填系统需要很大的投资，一般矿山难以承受。
不论膏体胶结充填还是水力胶结充填，一般都是用水泥作胶结材料进行充填。因胶凝材料(水泥)用量较大，使矿山充填成本偏高。由于矿山充填成本高，导致到目前为止绝大多数矿井采后的空间不加充填，任其自然垮塌，由此而造成地面沉降、地下工作环境危险，资源损失贫化率高、地下水污染、地面建筑与生态环境严重破坏甚至导致一些矿区发生灾难性破坏。
发明内容
基于以上认识，本发明用大量的廉价活性充填胶凝材料为主要原料代替水泥，取得了很好的强度效果。这些廉价活性材料是富含玻璃体结构的各类工业固体排放物或富含钙的非晶化或/和微晶化物料。
本发明人发现各类钢铁厂冶金矿渣、有色金属冶炼矿渣及化工厂矿渣中玻璃体的含量很大，这些矿渣是本发明的主要原材料。例如我国目前每年高炉水淬矿渣将近6000万吨。再如我国目前每年排放燃煤灰渣(包括粉煤灰、炉渣)将近2亿吨，这部分燃煤灰渣利用率还不到30％，如能把这些燃煤灰渣通过改性后用作充填胶凝材料的主要原材料，不仅对充填胶凝材料的发展有重大意义，而且对生态环境保护也有重要的意义。
本发明人研究表明：上述燃煤灰渣的化学成分主要为二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙和未燃尽的碳；并且国内外各地以煤为燃料(包括煤粉、煤浆或煤块)的工业锅炉、热电厂、沸腾炉、流化床、煤化工(包括煤气化、煤变油)，产生的粉煤灰、煤渣的化学成分基本相近。其波动范围一般如下：
CaO          Al2O3     SiO2      Fe2O3
1～11％    15～40％    30～65％    1～20％
本发明人发现这些固体废料与水硬活性很好的冶金矿渣具有类似的主要化学成分(以氧化物形式计)，如表1所示：
                            表1
名称                       化学成分(％)
    CaO   Al2O3   SiO2   Fe2O3   MgO
  燃煤灰渣   1～11.5   14～42   28～66   1～22   0.5～3
  冶金矿渣   38～46   7～20   26～42   0.2～2   4～13
从表1可以看出，两者虽然含有相同的主要氧化物种类，但含量范围有较大差别，主要区别在于燃煤灰渣中氧化钙含量比冶金矿渣中的氧化钙含量低得多，这种低钙含量是导致粉煤灰、煤渣不能用作水泥主要的原料而只能用作配料的主要原因。本发明人进一步发现，煤中的二氧化硅、三氧化二铝化学成分以高岭土(Al4[Si4O10](OH)8)矿物的形式存在。
本发明人更进一步认识到：若根据煤的灰分含量和达到冶金矿渣中的氧化钙含量的要求，在煤转化(包括燃烧和气化液化)过程中，在燃料中(包括煤粉、煤块、煤浆或煤矸石)掺入一定量的富钙物质(包括生石灰、熟石灰及石灰石)，就能使这种煤的混合物燃烧后的改性燃煤灰渣的化学成分、主要是氧化钙含量达到冶金矿渣的化学成分；炼钢、炼铁时矿渣的熔融温度在1300～1450℃，加少量的矿化剂(如氟化钙)后，可使矿渣的熔融温度降至1200～1350℃；正常炼铁时温度可达1500～1700℃，这样高的温度足以使炼铁矿渣彻底液态化；与此像类似的还有高温燃煤锅炉炉膛高温区温度达1300～1700℃，这样高的温度足以将燃煤灰渣全部熔融；在燃料中掺入富钙物质，它将在高温燃烧过程中与煤中的高岭土(Al4[Si4O10](OH)8)矿物反应并形成熔融体。若将这种熔融体在高温排放过程中再经迅速冷却(如水淬)就会生成大量具有水硬活性的微晶化和非晶化结构的固体排放物一改性燃煤灰渣。
本发明人还进一步认识到，若在燃煤锅炉的灰渣在排渣过程或排放后处理过程中掺入富钙物质(包括生石灰、熟石灰及石灰石)和少量的矿化剂(如铁粉、氟化钙)，利用余热及补充加热，使其形成熔融体，再将其迅速冷却也可获得具有很好水硬活性的微晶化和非晶化结构的改性燃煤灰渣。
为此，本发明人进行了大量的实验研究。其中比较有代表性的实验有：
1、采用在燃料中加钙的方法制取高活性改性燃煤灰渣：为制取高活性的燃煤灰渣使其达到高活性的冶金矿渣中的氧化钙的含量，根据煤中灰分化学成分的含量，在煤中掺入适量石灰以增加钙的含量→掺入石灰的煤经过高温燃烧后形成熔融燃煤灰渣→熔融燃煤灰渣在排放过程中经过迅速冷却(如水淬)处理，形成微晶化和非晶化结构的改性燃煤灰渣。
表2列举了两种改性燃煤灰渣的样品及其相应的化学成分。
                       表2(以重量百分比计算)
    试样     SiO2     Al2O3     CaO     MgO     Fe2O3
    试样1     56.5     15.2     26.5     3.5     1.2
    试样2     33.75     12.3     41.25     7.2     1.1
2、采用在排放的燃煤灰渣中加钙的方法制取高活性改性燃煤灰渣。即根据煤燃煤灰渣的化学成分的含量和达到高活性的冶金矿渣中的氧化钙的含量的要求，在燃煤灰渣中掺入石灰→掺入石灰的燃煤灰渣经过高温熔融形成熔融燃煤灰渣→熔融燃煤灰渣经过迅速冷却(如水淬)处理，形成微晶化和非晶化结构的改性燃煤灰渣。
表3列举了两种改性燃煤灰渣的样品及其相应的化学成分。
                  表3(以重量百分比计算)
    试样     SiO2     Al2O3     CaO     MgO     Fe2O3
    试样3     57.2     16.3     28.3     4.1     1.5
    试样4     31.6     11.3     42.4     8.3     1.8
这些微晶化和非晶化的改性燃煤灰渣其晶体不发育、结构缺陷多、自由能大，具有很好的潜在水硬活性，也是本发明似膏体充填胶凝材料的主要原料。
本发明人通过实验研究发现：在微晶化和非晶化物料中添加适量比例的激发组分，可使微晶化和非晶化物料的潜在水硬活性能充分发挥出来。这种可被激发而产生水硬活性的微晶化和非晶化物料的水化硬化机理与硅酸盐水泥、高铝水泥、硫铝酸盐水泥等传统水泥的水化硬化机理不同。例如，普通硅酸盐水泥的主要矿物是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙等。这些矿物的水化可以认为是“凝聚型”水化反应；而微晶化和非晶化的物料与激发组分所发生的水化、硬化反应则属于“分散型”水化反应，其主要水化产物是复杂的类似天然岩石结构的多种矿物的混合物。传统水泥水化过程中，如果有粘土类的细粒级混入，将大幅度地降低水化硬化体的强度。也就是说，传统水泥对细粒级骨料的固结能力很差；而被激发的微晶化和非晶化物料对富含细粒级的骨料则具有很强的固结能力。
本发明人还发现含有适量细粒级物料的胶结充填料浆，其悬浮性和易性能好，能减少充填料浆对充填管路的磨损，并能提高充填料浆的管路输送能力，而且可以减少充填料浆的析水量。当浓度适合时，充填料浆既具有良好的流动性，又具有一定的保水性。因而对制备优良的胶结充填料浆、实现似膏体充填工艺极为有利。
本发明的目的之一是为矿山胶结充填采矿生产提供了一种新型的胶凝材料——似膏体充填用的胶凝材料。该胶凝材料是采用微晶化和非晶化物料作为主要原料，对富含细粒级的砂土具有很好的固结能力，可以被广泛用于固结各类粘土、淤泥、山砂、河砂、海砂、戈壁砂、磨砂及各类工业废弃物(如尾砂、煤矸石、粉煤灰等)，进而实现安全高效、低成本及环境友好的矿山充填作业。
本发明的目的之二是为矿山胶结充填采矿生产提供了一种新型的的胶结充填采矿工艺——似膏体胶结充填工艺。该工艺中包括在充填料浆制备时，加入适量细粒级制成似膏体充填料浆，以便同时达到提高充填料浆的质量、提高充填体的强度及降低充填成本的三个目的。制备好的似膏体胶结充填料浆通过自流或泵送输送到充填现场，充填料浆在现场不需要脱水或只需少量脱水便可形成满足要求的充填体。该工艺采用全尾砂、分级尾砂、溢流尾砂及各类废弃的固体工业废渣作为骨料。并采用似膏体充填用的胶凝材料取代传统水泥作胶凝剂，即可节省大量的能源、天然优质石灰石资源、土地资源，又可有效地减少有害气体(SO2、NOx和CO2气体)排放所导致的大气、土地及水源的严重污染。进而为生态环境保护作出贡献。
本发明的目的之三是提供了一种生产似膏体充填用的胶凝材料的原材料的方法。该方法是针对以煤为燃料(包括焦炭、煤粉、煤浆或煤块)的工业锅炉的排放灰渣(包括来自热电厂、沸腾炉、流化床、煤化工的排放灰渣)进行改性的方法。首先通过在燃料(煤粉、煤浆或煤块)中或在燃煤灰渣排放或排放过程中掺入一定量的富钙物质(包括生石灰、熟石灰及石灰石)和少量的矿化剂(如铁粉、氟化钙)，然后将其燃煤灰渣经过高温处理使其形成熔融体，再将其经过速冷(如风冷或水淬冷却)工序制成非晶化和微晶化的物料，以作为生产似膏体充填用的胶凝材料的原材料。这样可以在利用余热或少量增加锅炉用煤量的情况下，获得所期望的非晶化和微晶化的产物，同时又能取得固结燃煤中的硫和脱除锅炉烟气中的SO2的附加效益。
本发明的目的之四是提供一种新的胶结充填工艺使矿山开采同时取得有效提高资源开采回收率和缩短作业周期的双重效果，解决因用传统的水泥胶结充填所存在的充填体强度低、整体性差、井下脱水污染作业环境、矿石损失贫化率高、充填料浆凝固慢、作业周期长等难题。
本发明的目的之五是提供一种似膏体充填细粒级物料，这种添加了细粒级物料的胶结充填料浆，其悬浮性和易性能好，能减少充填料浆对充填管路的磨损，并能提高充填料浆的管路输送能力，而且可以减少充填料浆的析水量。当浓度适合时，充填料浆既具有良好的流动性，又具有一定的保水性，还可以提高充填体的强度。
似膏体充填用的胶凝材料、料浆及其制备充填工艺，其特征在于：
似膏体充填用的胶凝材料，它是一种按以下组分、配比混合并经过配料、粉磨、均化工艺制成的细度为比表面积3000cm2/g～7500cm2/g的胶凝物料，其各组分重量比含量为：
A∶B∶C∶D∶E∶F＝(20～98)％∶(0～40)％∶(0～50)％∶(0～50)％∶(0～50)％∶(0～10)％
A：含钙的非晶化和微晶化物料；
B：含硫的激发性物料；
C：碱性的激发性物料；
D：活性物料；
E：似膏体胶凝物料的骨料；
F：调节剂。
所述的似膏体充填用的胶凝材料中的组分A为非晶化和微晶化的含钙类工业矿渣，它是下列材料中的任何一种和/或某几种的混和物：水淬炼铁高炉矿渣、水淬锰铁高炉矿渣、水淬磷矿渣、水淬钛矿渣和改性的含钙燃煤灰渣。
所述的似膏体充填用的胶凝材料中的组分B是下列材料中的任何一种和/或某几种的混合物：天然硬石膏、天然二水石膏、磷石膏、氟石膏、盐石膏。
所述的似膏体充填用的胶凝材料中的组分C是下列材料中的任何一种和/或某几种的混和物：生石灰、熟石灰、化工石灰、钢渣、硅酸盐水泥熟料、强碱、可溶性强碱弱酸盐和水玻璃。
所述的似膏体充填用的胶凝材料中的组分D是下列材料中的任何一种和/或某几种的混和物：各种燃煤锅炉炉渣、粉煤灰、沸腾炉渣、火山灰、硅灰、天然沸石及浮石。
所述的似膏体充填用的胶凝材料中的组分E是下列材料中的一种和/或某几种的混和物：矿山尾砂、矿山废石、石灰石、煤矸石、粘土、废弃的砂石、淤泥和工业废渣。
所述的似膏体充填用的胶凝材料中的组分F是下列材料中的任何一种和/或某几种的混和物：强碱、可溶性碳酸盐、盐酸盐、可溶性硅酸盐、可溶性硫酸盐及糖类、蜜类、柠檬酸及柠檬酸盐、酒石酸及酒石酸盐、草酸及草酸盐、硼酸及硼酸盐。
所述的似膏体充填用的胶凝材料中的各组分的较好的重量比含量为：
A∶B∶C∶D∶E∶F＝(45～90)％∶(0～20)％∶(2～20)％∶(0～20)％∶(0～30)％∶(0～6)％
所述的似膏体充填用的胶凝材料是干粉状或湿态的物料。
所述的似膏体充填用的是一种由似膏体充填用的胶凝材料、充填骨料、细粒级物料、水及适量调节剂搅拌混合成的重量浓度为(50～85)％的混合料浆，其中，似膏体充填用的胶凝材料在混合料浆中的重量比含量为(1～15)％，细粒级物料为(0～50)％，调节剂为(0～2)％，余为充填骨料和水。
所述的似膏体充填用的似膏体充填骨料是下列骨料中的任何一种和/或几种的混合物：
(1)用全尾砂、分级尾砂、溢流尾砂的任何一种和/或几种组成的混和物；
(2)粉碎后的煤矸石；
(3)用粉碎的煤矸石、工业垃圾和粉煤灰的任何一种和/或几种，与全尾砂、分级尾、溢流尾砂的任何一种和/或几种组成的混和物；
(4)粉煤灰；
(5)山砂、河砂、海砂、戈壁砂、磨砂的任何一种和/或几种组成的混合物；
(6)用山砂、河砂、海砂、戈壁砂、磨砂的任何一种和/或几种，与全尾砂、分级尾砂、溢流尾砂的任何一种和/或几种组成的混合物；
(7)用碎石、块石、废石的任何一种和/或几种，与山砂、河砂、海砂、戈壁砂、磨砂的任何一种和/或几种组成的混合物；
(8)用碎石、块石、废石的任何一种和/或几种，与全尾砂、分级尾砂、溢流尾砂的任何一种和/或几种组成的混合物；
(9)用碎石、块石、废石的任何一种和/或几种，与山砂、河砂、海砂、戈壁砂、磨砂的任何一种或几种，再与全尾砂、分级尾砂、溢流尾砂的任何一种和/或几种组成的混合物。
所述的似膏体充填料浆中的细粒级物料是下列材料中的任何一种和/或几种的混合物。
(1)全尾砂、溢流尾砂、石灰石粉的任何一种和/或几种的混和物；
(2)粘土、淤泥、粉煤灰中的任何一种和/或几种的混和物；
(3)膨润土。
所述的似膏体充填用的胶凝料浆，在金属矿山或非金属矿山的充填采矿中，所述的充填料浆是重量浓度为(50～85)％的似膏体料浆，其中似膏体胶凝材料在混合料浆中的重量比含量为(1～15)％、细粒级物料为(0～50)％、调节剂为(0～2)％，余为充填骨料和水。
所述的似膏体充填用的胶凝料浆，在煤矿的充填采矿中，包括“三下”开采和空区处理，所述的骨料为煤矸石和粉煤灰，所述的充填料浆是重量浓度为(50～85)％的似膏体料浆，其中似膏体充填用的胶凝材料在混合料浆中的重量经含量为(1～15)％，细粒级物料为(0～50)％，调节剂为(0～2)％，余为充填骨料和水。
所述的似膏体充填用的胶凝料浆中的充填骨料是以干料、湿料和浆体中的任何一种。
所述的似膏体充填用的胶凝料浆中的细粒级物料是以干料、湿料和浆料中的任何一种。
所述的似膏体充填用的胶凝料浆中的细粒级物料为粒径低于37μm的物料。
所述的似膏体充填用的胶凝料浆中的细粒级物料，其含量较好范围为(10～30)％。
所述的似膏体充填用的胶凝料浆，在冬季或在寒冷的条件下，通过加热系统对似膏体充填料浆制备的各个阶段和/或全过程进行加热，使充填料浆的温度达到18℃以上，不超过40℃。
所述的似膏体充填用的胶凝料浆制备，是将细粒级物料以干料、湿料和浆体中的任何一种形式加入到似膏体充填用的胶凝材料和/或骨料中。
所述的似膏体充填工艺是用自流或泵送的方式把所述的似膏体充填料浆经管路系统充入井下充填采场。
本发明的似膏体充填用的胶凝材料、料浆制备及充填工艺第一个突出优点是：以工业废渣和天然材料为主要原料，设备投资少、生产工序简单、材料生产成本低。
本发明的似膏体充填用的胶凝材料、料浆制备及充填工艺第二个突出优点是：充分利用了矿业、冶金、电力工业等工业废弃物(如尾砂、煤矸石、粉煤灰等)以及粘土、淤泥、砂土或山砂、河砂、海砂、戈壁砂、磨砂等。可大幅度地改善了环境。
本发明的似膏体充填用的胶凝材料、料浆制备及充填工艺第三个突出优点是：提供了一种似膏体胶结充填采矿新型工艺，为矿山胶结充填开辟了一条新路。似膏体胶结充填砂浆主要通过自流输或泵送送到充填现场，充填料浆具有和水力胶结充填的流动性相当的良好流动性，只需少量脱水甚至不需要脱水，形成的充填体具有和膏体胶结充填相当良好的强度特性。
本发明的似膏体充填用的胶凝材料、料浆制备及充填工艺第四个突出优点是：用似膏体充填胶凝材料取代传统水泥。有效地降低矿山充填成本。
本发明的似膏体充填用的胶凝材料、料浆制备及充填工艺第五个突出优点是：在生产似膏体充填用的胶凝材料时，由于不用煅烧，节约了能源，节约了大量的矿山资源和土地资源，且避免了有害气体(如SO2、NOx和CO2)的产生，几乎对大气、环境、土地及水源不产生污染，保护生态环境。
本发明的似膏体充填用的胶凝材料、料浆制备及充填工艺第六个突出优点是：把改性工业废渣、改性燃煤灰渣作为生产似膏体充填用的胶凝材料的原材料，这样可以在不增加或少增加锅炉用煤量或利用余热的情况下，同时获得所期望的非晶化和微晶化的产物，并能取得固结燃煤中的硫和脱除锅炉烟气中的SO2的附加效益，同时减少了粉煤灰、炉渣和工业废渣对环境的污染。
本发明的似膏体充填用的胶凝材料、料浆制备及充填工艺第七个突出优点是：用似膏体充填胶凝材料作为充填胶结料充填，缩短了开采周期。因用传统的水泥胶结充填和膏体充填，凝固时间长，早期强度低，使开采周期延长。而用似膏体充填胶凝材料，凝固速度快，早期强度高，使开采周期加快。提高胶结充填采矿的生产效率。
本发明的似膏体充填用的胶凝材料、料浆制备及充填工艺第八个最突出的优点是：用似膏体充填胶凝材料作为充填胶结料充填，大大提高了回采率。因用传统的水泥胶结充填和膏体充填，早期和后期强度低，充填体整体强度差，使矿石贫化率提高；而用似膏体充填用的胶凝材料，早期和后期强度高，充填体整体强度好，使矿石贫化率大大降低，大大提高了回采率。
总之，本发明所公开的似膏体充填用的胶凝材料、料浆制备及充填工艺，打破了水力胶结充填和膏体胶结充填的传统思想的束缚，从理论和实践上融合了两者的优点，解决了两者所存在的主要技术难题。
附图说明
图1  分级尾砂和溢流尾砂作为骨料的似膏体充填工艺流程图
图2  分级尾砂和细粒级砂作为骨料的似膏体充填工艺流程图
图3  全尾砂作为骨料的似膏体胶结充填工艺流程示意图
图4  金矿现有充填系统的似膏体充填工艺流程图
图5  镍矿现有充填系统的似膏体充填工艺流程图
图6  煤矸石和粉煤灰作为骨料的似膏体充填工艺流程图
具体实施方式
1、分级尾砂和溢流尾砂作为骨料的似膏体充填工艺流程图如图1所示。
其工艺流程为：
来自选厂的全尾砂经脱泥分级后，分级尾砂浆进入分级尾砂仓储存，溢流尾砂经浓密机浓缩后送至溢流尾砂仓；充填时，从胶凝材料仓中放出胶凝材料，从溢流尾砂仓中放出溢流尾砂浆，从分级尾砂仓中放出分级尾砂浆，在温度偏低时，通过蒸汽锅炉对分级尾砂浆进行加热，以确保所制备充填料浆的温度满足要求；以上三种物料按配比要求一起进入搅拌桶制备成似膏体胶结充填料浆，再通过自流或泵送充入井下充填采场。
2、分级尾砂和细粒级砂作为骨料的似膏体充填工艺流程图如图2所示。
其工艺流程为：
充填时，从胶凝材料仓放出胶凝材料，从细粒级砂仓经皮带输送机加入干的细粒级物料，从分级尾砂仓中放出分级尾砂浆，在温度偏低时，通过蒸汽锅炉对分级尾砂浆进行加热，以确保所制备充填料浆的温度满足要求；以上三种物料按配比要求一起进入搅拌桶制备成似膏体胶结充填料浆，再通过自流或泵送充入井下采场。
3、全尾砂作为骨料的似膏体胶结充填工艺流程图如图3所示。
其工艺流程为：
来自选厂的全尾砂经浓缩后，由带式输送机送入搅拌桶，从胶凝材料仓中放出胶凝材料，并且向搅拌桶中加入适量的水；在温度偏低时，通过蒸汽锅炉对水进行加热，以确保所制备充填料浆的温度满足要求；以上物料和水按配比要求一起进入搅拌桶制备成似膏体胶结充填料浆，再通过自流或泵送充入井下充填采场。
4、金矿现有充填系统的似膏体充填工艺流程图如图4所示。
图中：1重锤式料位计，2浓度计，3流量计，4超声波液位计，5冲量流量计，6手动阀，7电动调节阀，8二位电动阀，9可调叶轮给料机，10砂泵。
其工艺流程为：
充填时，从分级尾砂仓中放出分级尾砂浆，胶凝材料则由胶凝材料仓通过叶轮给料机给料，分级尾砂浆和胶凝材料按配比要求一起放入搅拌桶，制备成似膏体胶结充填料浆，再通过自流或泵送充入井下采场。
5、镍矿现有充填系统的似膏体充填工艺流程图如图5所示，其中，17为螺旋给料机。
其工艺流程为：
充填时，从分级尾砂仓中放出分级尾砂浆，通过螺旋给料机从粉煤灰仓中放出粉煤灰，由棒磨砂仓通过园盘给料机和皮带输送机放出棒磨砂，通过叶轮给料机从胶凝材料仓放出胶凝材料，分级尾砂浆、粉煤灰、棒磨砂和胶凝材料按配比要求一起放入搅拌桶，制备成似膏体胶结充填料浆，再通过自流或泵送充入井下采场。
6、煤矸石和粉煤灰作为骨料的似膏体充填工艺流程图如图6所示。
其工艺流程为：
煤矸石仓中的碎煤矸石由圆盘给料机11向胶带输送机12下料，胶带输送机12直接输送碎煤矸石进入搅拌桶；卧式砂仓13中的粉煤灰经电耙14耙至下料槽中，由螺旋输送机15送入搅拌桶；胶凝材料直接由胶凝材料仓下的刚性叶轮给料机16、冲量流量计5向搅拌桶下料；制浆用水从贮水池泵送至搅拌桶中。煤矸石仓，胶凝材料仓和搅拌桶均安装有超声波液位计4，以指示仓(桶)中的料位。
一定比例碎煤矸石、粉煤灰和胶凝材料连续地送入搅拌桶，经搅拌混合后形成的似膏体充填料浆通过电动调节阀7，浓度计2，流量计3，沿管路自流或泵送充入井下采场。
下面结合实施例对本发明进一步说明：
实施例1
(1)似膏体充填用的胶凝材料的各组分配比
组分A(水淬炼铁高炉矿渣50％和水淬锰铁高炉矿渣30％)      80％
组分B(氟石膏6％和二水石膏4％)                          10％
组分C(石灰)                                            9％
组分F(氢氧化钠0.7％、碳酸锂0.01％和酒石酸0.29％)       1％
用类似于生产水泥的工艺，将A、B、C、F按上述比例经配料、磨细及均化等工艺制成细度为比表面积3800cm2/g的胶凝物料备用。
(2)似膏体胶凝充填料浆的配比及似膏体充填体的抗压强度如表4
以分级尾砂和溢流尾砂作骨料，与似膏体充填用的胶凝材料制备成重量浓度为78％的似膏体胶结充填料浆的抗压强度：
                            表4
  编号 似膏体充填用的胶凝材料重量比含量(％)  分级尾砂重量比含量(％)   溢流尾砂重量比含量(％)            抗压强度(MPa)
  1天   3天   7天     28天
    1     3     70     5   0.32   0.56   0.92     1.0
    2     3     65     10   0.36   0.60   1.12     1.2
    3     3     60     15   0.40   0.80   1.28     1.2
    4     3     55     20   0.36   0.72   1.20     1.4
    5     3     50     25   0.40   0.80   1.28     1.8
    6     3     45     30   0.40   0.80   1.60     1.8
实施例2：
(1)似膏体充填用的胶凝材料的各组分配比
组分A(水淬炼铁高炉矿渣40％和水淬磷矿渣25％)           65％
组分B(二水石膏4％和硬石膏3％)                         7％
组分C(石灰7％和钢渣5％)                               12％
组分D(粉煤灰10％和沸腾炉渣5％)                        15％
组分F(碳酸钠0.8％、氢氧化锂0.01％和柠檬酸0.19％)      1％
用类似于生产水泥的工艺，将A、B、C、D、F按上述比例经配料、磨细及均化等工艺制成细度为比表面积4000cm2/g的胶凝物料备用。
(2)似膏体胶结充填料浆的配比及似膏体充填体的抗压强度
用河砂、淤泥与似膏体充填用的胶凝材料制备重量浓度为80％的料浆，似膏体胶结充填料浆的硬化体抗压强度见表5。
                         表5
  编号 似膏体充填用的胶凝材料重量比含量(％) 河砂的重量比含量(％) 淤泥的重量比含量(％)               抗压强度(MPa)
    3天     7天     28天
    1     3     72     5     0.64     1.28     1.4
    2     3     67     10     0.62     1.01     1.6
    3     3     62     15     0.48     0.90     1.9
    4     3     57     20     0.42     0.80     1.96
    5     3     52     25     0.55     1.31     2.0
    6     3     47     30     0.43     1.06     2.3
实施例3：
(1)似膏体充填用的胶凝材料的各组分配比
组分A(水淬炼铁高炉矿渣)                        35％
组分B(二水石膏)                                10％
组分C(石灰5％和钢渣15％)                       20％
组分D(硅灰1％和沸腾炉渣14％)                   15％
组分E(石灰石粉8％和煤矸石粉10％)               18％
组分F(碳酸钠1.5％、硫酸钾0.3％、硼砂0.2％)     2％
用类似于生产水泥的工艺，将A、B、C、D、E、F按上述比例经配料、磨细及均化等工艺制成细度为比表面积4500cm2/g的胶凝物料备用。
(2)似膏体胶结充填料浆的配比及似膏体充填体的抗压强度
用河砂、淤泥与似膏体充填用的胶凝材料制备重量浓度为80％的料浆，似膏体胶结充填料浆的硬化体抗压强度见表6。
                              表6
  编号 似膏体充填用的胶凝材料重量比含量(％) 河砂的重量比含量(％) 淤泥的重量比含量(％)            抗压强度(MPa)
    3天     7天     28天
    1     10     60     10     2.8     4.3     5.9
    2     10     55     15     3     4.5     6.2
    3     10     50     20     3.2     4.7     6.5
    4     10     45     25     3.1     4.6     6.5
    5     10     40     30     3     4.6     6.4
实施例4：
(1)似膏体充填用的胶凝材料的各组分配比
组分A(水淬炼铁高炉矿渣70％和水淬钛矿渣15％)          85％
组分B(硬石膏)                                        5％
组分C(石灰7％和钢渣2.5％)                            9.5％
组分F(氢氧化钠0.45％、氢氧化锂0.05％)                0.5％
用类似于生产水泥的工艺，将A、B、C、D、F按上述比例经配料、磨细及均化等工艺制成细度为比表面积3500cm2/g的胶凝物料备用。
(2)似膏体胶结充填料浆的配比及似膏体充填体的抗压强度
以全尾砂作为骨料，制备重量比浓度75％的胶结充填料浆，在不同胶凝材料含量条件下，似膏体胶结充填和传统水力胶结充填的强度对比见表7。
                                     表7
   编号 胶结充填方式 胶凝材料类型  胶凝材料重量比含量(％)   灰砂比              抗压强度(Mpa)
  1天   3天    7天   28天
    1 传统水力胶结充填 普通硅酸盐水泥  标号：425#     3.0   1∶24   0.12   0.22   0.36
    2     3.6   1∶20   0.18   0.26   0.48
    3     6.8   1∶10   0.40   0.50   0.72
    4     8.3   1∶8   0.14   0.54   0.74   1.06
    5     10.7   1∶6   0.24   0.94   1.10   1.80
    6     15.0   1∶4   0.38   1.76   2.54   3.60
    7 似膏体胶结充填 似膏体充填用的胶凝材料     3.0   1∶24   0.15   0.57   0.80   1.44
    8     3.6   1∶20   0.24   0.72   0.96   1.68
    9     6.8   1∶10   0.45   1.23   1.84   2.52
    10     8.3   1∶8   0.60   1.71   2.44   3.74
    11     10.7   1∶6   0.90   2.52   3.76   5.08
    12     15.0   1∶4   1.8   4.7   7.4   9.24
实施例5：
(1)似膏体充填用的胶凝材料的各组分配比
组分A(水淬炼铁高炉矿渣85％和水淬磷矿渣8％)                93％
组分C(生石灰3％、水泥熟料2％和钢渣2％)                    7％
用类似于生产水泥的工艺，将A和C按上述比例经配料、磨细及均化等工艺制成细度为比表面积3500cm2/g的胶凝物料备用。
(2)似膏体胶结充填料浆的配比及似膏体充填体的抗压强度
用河砂、淤泥与似膏体充填用的胶凝材料制备重量浓度为80％的料浆，似膏体胶结充填料浆的硬化体抗压强度见表8。
                                 表8
编号 似膏体充填用的胶凝材料重量比含量(％)   河砂的重量比含量(％) 淤泥的重量比含量(％)           抗压强度(MPa)
   3天     7天     28天
    1     3     72     5     0.7     1.4     1.7
    2     3     67     10     0.73     1.5     1.9
    3     3     62     15     0.8     1.6     2.1
    4     3     57     20     0.78     1.55     2.05
    5     3     52     25     0.76     1.62     2.15
实施例6：
(1)似膏体充填用的胶凝材料的各组分配比
组分A(改性煤渣)                               25％
组分B(二水石膏)                               18％
组分C(石灰5％和钢渣25％)                      30％
组分D(硅灰1％和沸腾炉渣9％)                   10％
组分E(溢流尾砂10％和磨细的废石5％)            15％
组分F(碳酸钠1.5％、硫酸钾0.3％、硼砂0.2％)    2％
用类似于生产水泥的工艺，将A、B、C、D、E、F按上述比例经配料、磨细及均化等工艺制成细度为比表面积4200cm2/g的胶凝物料备用。
(2)似膏体胶结充填料浆的配比及似膏体充填体的抗压强度
以分级尾砂和溢流尾砂作骨料，与似膏体充填用的胶凝材料制备成重量浓度为75％的似膏体胶结充填料浆的抗压强度见表9：
                              表9
   序号   料浆浓度％   似膏体充填用的胶凝材料重量比含量(％)     细粉掺量％℃     养护温度℃          抗压强度Mpa
  3d   7d   28d
    1     75       3     20     25   0.52   1.4   1.7
    2     75       5     20     25   1.2   2.0   2.42
    3     75       8     20     25   2.14   3.3   3.96
    4     75       10     20     25   3.16   4.36   5.44
    5     75       12     20     25   3.3   5.3   6.54
    6     75       15     20     25   4.66   7.6   9.52
实施例7：
(1)似膏体充填用的胶凝材料的各组分配比
组分A(改性粉煤灰)                           50％
组分B(二水石膏)                             9.5％
组分C(石灰5％和钢渣25％)                    30％
组分D(硅灰1％和沸腾炉渣9％)                 10％
组分F(硫酸钾0.3％、硼砂0.15％、蔗糖0.05％)  0.5％
用类似于生产水泥的工艺，将A、B、C、D、F按上述比例经配料、磨细及均化等工艺制成细度为比表面积4000cm2/g的胶凝物料备用。
(2)似膏体胶结充填料浆的配比及似膏体充填体的抗压强度
以经过破碎的煤矸石和发电厂粉煤灰作骨料，与似膏体充填用的胶凝材料制备成重量浓度为78％的似膏体胶结充填料浆的抗压强度见表10：
                                    表10
  编号 似膏体充填用的胶凝材料重量比含量(％)   煤矸石的重量比含量(％)  粉煤灰的重量比含量(％)               抗压强度(MPa)
    3天     7天     28天
    1     2     68.4     7.6     0.20     0.32     0.63
    2     3     67.5     7.5     0.54     0.80     1.20
    3     5     65.7     7.3     1.03     2.72     3.91
    4     2     60.8     15.2     0.38     0.68     0.92
    5     3     60.0     17.0     0.84     1.24     2.76
    6     5     58.4     14.6     1.40     2.86     4.83
实施例8：
(1)似膏体充填用的胶凝材料的各组分配比
组分A(水淬炼铁高炉矿渣)                          50％
组分B(硬石膏)                                    9％
组分C(石灰10％和钢渣20％)                        30％
组分D(硅灰1％和沸腾炉渣9％)                      10％
组分F(氯化钙0.8％、硼砂0.15％、蔗糖0.05％)       1％
用类似于生产水泥的工艺，将A、B、C、D、F按上述比例经配料、磨细及均化等工艺制成细度为比表面积4000cm2/g的胶凝物料备用。
(2)似膏体胶结充填料浆的配比及似膏体充填体的抗压强度
以经过破碎的废石和选矿全尾砂按1∶1混合作骨料，分别与普通水泥和似膏体充填用的胶凝材料制备成重量浓度为80％的胶结充填料浆的抗压强度进行对比见表11：
                                 表11
   编号 胶结充填方式 胶凝材料类型 胶凝材料重量比含量(％)   灰砂比                抗压强度(Mpa)
  1天   3天   7天   28天
    1 膏体胶结充填 普通硅酸盐水泥  标号：425#     3.0   1∶26   0.32   0.42   0.76
    2     3.6   1∶22   0.38   0.56   0.88
    3     6.7   1∶12   0.40   0.90   1.72
    4     8.0   1∶10   0.14   1.04   1.62   2.96
    5     10.0   1∶8   0.24   1.26   1.85   3.86
    7 似膏体胶结充填 似膏体充填用的胶凝材料     3.0   1∶26   0.45   1.57   1.80   2.64
    8     3.6   1∶22   0.64   1.72   2.16   3.38
    9     6.7   1∶12   1.25   2.23   3.24   4.52
    10     8.0   1∶10   1.64   2.96   4.94   6.34
    11     10.0   1∶8   2.10   4.02   6.76   8.68
实施例9
(1)似膏体充填用的胶凝材料的各组分配比
组分A(水淬炼铁高炉矿渣75％、水淬锰铁矿渣15％)       90％
组分C(模数为2.8，浓度为45波美度的水玻璃)            10％
用类似于生产水泥的工艺，将A按上述比例经配料、湿磨细及均化等工艺制成细度为比表面积4100cm2/g的含水量为30％的胶凝物料备用，在使用过程中按比例加入组分C。
(2)似膏体胶结充填料浆的配比及似膏体充填体的抗压强度
用棒磨砂、全尾砂与似膏体充填用的胶凝材料制备重量浓度为75％的料浆，似膏体胶结充填料浆的硬化体抗压强度见表12
                               表12
  编号 似膏体充填用的胶凝材料重量比含量(％)  棒磨砂的重量比含量(％)  全尾砂的重量比含量(％)              抗压强度(MPa)
    3天     7天     28天
    1     5     45     25     1.62     2.84     4.26
    2     5     40     30     1.56     2.58     4.12
    3     5     35     35     1.68     2.64     4.32
    4     5     30     40     1.72     2.88     4.56
    5     5     25     45     1.58     2.76     4.44
实施例10
(1)似膏体充填用的胶凝材料的各组分配比
组分A(水淬炼铁高炉矿渣50％和水淬钛矿渣20％)               70％
组分B(二水石膏4％和硬石膏4％)                             8％
组分C(石灰6％和钢渣4％)                                   10％
组分D(粉煤灰6％和沸腾炉渣5％)                             11％
组分F(氯化钙0.5％、硫酸钾0.31％和柠檬酸0.19％)            1％
用类似于生产水泥的工艺，将A、B、C、D、F按上述比例经配料、磨细及均化等工艺制成细度为比表面积4000cm2/g的胶凝物料备用。
(2)似膏体胶结充填料浆的配比及似膏体充填体的抗压强度
用河砂、膨润土与似膏体充填用的胶凝材料制备重量浓度为78％的料浆，似膏体胶结充填料浆的硬化体抗压强度见表13。
                            表13
  编号 似膏体充填用的胶凝材料重量比含量(％)  河砂的重量比含量(％)  膨润土的重量比含量(％)          抗压强度(MPa)
    3天     7天     28天
    1     3     74.5     0.5     1.04     1.36     1.44
    2     3     74     1.0     0.92     1.20     1.40
    3     3     73.5     1.5     0.96     1.24     1.52
    4     3     73     2.0     0.94     1.26     1.56
    5     3     72.5     2.5     1.08     1.46     1.62
实施例11
目前，相当一部分金属矿山采用水力水泥胶结充填采矿技术。为了解决矿井下脱水难的问题，必须对选矿全尾砂进行分级。所以在充填系统中必须有尾砂分级设施。在这里仍然沿用原有的尾砂分级设施。
以分级尾砂和溢流尾砂作为骨料的似膏体胶结充填工艺流程示意图见附图1。
实施例12：
分级尾砂和细粒级砂作为骨料的似膏体充填工艺。
该工艺系统的流程示意图如附图2。
实施例13：
全尾砂作为骨料的似膏体胶结充填工艺。
该工艺系统的流程示意图如附图3。
实施例14：
金矿的似膏体充填工艺。该工艺系统的流程示意图如附图4。
实施例15：
镍矿的似膏体充填工艺。该工艺系统的流程示意图见附图5。
实施例16：
煤矸石和粉煤灰作为骨料的似膏体充填工艺。
该工艺系统的流程示意图见附图6。
从以上的实例可以看出，采用似膏体充填用的胶凝材料和充填工艺，在胶结剂同等用量的情况下，其充填体强度是传统水力充填的2～3倍；在同样强度要求的情况下，胶凝材料用量可减少一半以上，特别是其早期强度高。并且，采用工业废弃物作骨料的似膏体充填强度高，胶凝材料用量少。因此，似膏体充填胶凝材料和充填工艺的经济效益和环境效益显著。

Claims (21)

1、似膏体充填用的胶凝材料，其特征在于：它是一种按以下组分、配比混合并经过配料、粉磨、均化工艺制成的细度为比表面积3000cm2/g～7500cm2/g的胶凝物料，其各组分重量比含量为：
A∶B∶C∶D∶E∶F＝(20～98)％∶(0～40)％∶(0～50)％∶(0～50)％∶(0～50)％∶(0～10)％
A：含钙的非晶化和微晶化物料；
B：含硫的激发性物料；
C：碱性的激发性物料；
D：活性物料；
E：似膏体胶凝物料的骨料；
F：调节剂。
2、根据权利要求1所述的似膏体充填用的胶凝材料，其特征在于：所述的组分A为非晶化和微晶化的含钙类工业矿渣，它是下列材料中的任何一种和/或某几种的混和物：水淬炼铁高炉矿渣、水淬锰铁高炉矿渣、水淬磷矿渣、水淬钛矿渣和改性的含钙燃煤灰渣。
3、根据权利要求1所述的似膏体充填用的胶凝材料，其特征在于：所述的组分B是下列材料中的任何一种和/或某几种的混合物：天然硬石膏、天然二水石膏、磷石膏、氟石膏、盐石膏。
4、根据权利要求1所述的似膏体充填用的胶凝材料，其特征在于：所述的组分C是下列材料中的任何一种和/或某几种的混和物：生石灰、熟石灰、化工石灰、钢渣、硅酸盐水泥熟料、强碱、可溶性强碱弱酸盐和水玻璃。
5、根据权利要求1所述的似膏体充填用的胶凝材料，其特征在于：所述的D组分是下列材料中的任何一种和/或某几种的混和物：各种燃煤锅炉炉渣、粉煤灰、沸腾炉渣、火山灰、硅灰、天然沸石及浮石。
6、根据权利要求1所述的似膏体充填用的胶凝材料，其特征在于：所述的E组分是下列材料中的一种和/或某几种的混和物：矿山尾砂、矿山废石、石灰石、煤矸石、粘土、废弃的砂石、淤泥和工业废渣。
7、根据权利要求1所述的似膏体充填用的胶凝材料，其特征在于：所述的F组分是下列材料中的任何一种和/或某几种的混和物：强碱、可溶性碳酸盐、盐酸盐、可溶性硅酸盐、可溶性硫酸盐及糖类、蜜类、柠檬酸及柠檬酸盐、酒石酸及酒石酸盐、草酸及草酸盐、硼酸及硼酸盐。
8、根据权利要求1所述的似膏体充填用的胶凝材料，其特征在于：所述的各组分的较好的重量比含量为：
A∶B∶C∶D∶E∶F＝(45～90)％∶(0～20)％∶(2～20)％∶(0～20)％∶(0～30)％∶(0～6)％
9、根据权利要求1所述的似膏体充填用的胶凝材料，其特征在于：所述的似膏体胶凝材料是干粉状或湿态的物料。
10、根据权利要求1所述的似膏体充填用的胶凝材料而制备的料浆，其特征在于，它是一种由似膏体充填用的胶凝材料、充填骨料、细粒级物料、水及适量调节剂搅拌混合成的重量浓度为(50～85)％的混合料浆，其中，似膏体充填用的胶凝材料在混合料浆中的重量比含量为(1～15)％，细粒级物料为(0～50)％，调节剂为(0～2)％，余为充填骨料和水。
11、根据权利要求10所述的似膏体充填用的胶凝材料而制备的料浆，其特征在于：所述的似膏体充填骨料是下列骨料中的任何一种和/或几种的混合物：
(1)用全尾砂、分级尾砂、溢流尾砂的任何一种和/或几种组成的混和物；
(2)粉碎后的煤矸石；
(3)用粉碎的煤矸石、工业垃圾和粉煤灰的任何一种和/或几种，与全尾砂、分级尾、溢流尾砂的任何一种和/或几种组成的混和物；
(4)粉煤灰；
(5)山砂、河砂、海砂、戈壁砂、磨砂的任何一种和/或几种组成的混合物；
(6)用山砂、河砂、海砂、戈壁砂、磨砂的任何一种和/或几种，与全尾砂、分级尾砂、溢流尾砂的任何一种和/或几种组成的混合物；
(7)用碎石、块石、废石的任何一种和/或几种，与山砂、河砂、海砂、戈壁砂、磨砂的任何一种和/或几种组成的混合物；
(8)用碎石、块石、废石的任何一种和/或几种，与全尾砂、分级尾砂、溢流尾砂的任何一种和/或几种组成的混合物；
(9)用碎石、块石、废石的任何一种和/或几种，与山砂、河砂、海砂、戈壁砂、磨砂的任何一种或几种，再与全尾砂、分级尾砂、溢流尾砂的任何一种和/或几种组成的混合物。
12、根据权利要求10所述的似膏体充填用的胶凝材料而制备的料浆，其特征在于：所述的细粒级物料是下列材料中的任何一种和/或几种的混合物：
(1)全尾砂、溢流尾砂、石灰石粉的任何一种和/或几种的混和物；
(2)粘土、淤泥、粉煤灰中的任何一种和/或几种的混和物；
(3)膨润土。
13、根据权利要求10所述的似膏体充填用的胶凝材料而制备的料浆，其特征在于：在金属矿山或非金属矿山的充填采矿中，所述的混合料浆是重量浓度为(50～85)％的似膏体料浆，其中似膏体胶凝材料在混合料浆中的重量比含量为(1～15)％、细粒级物料为(0～50)％、调节剂为(0～2)％，余为充填骨料和水。
14、根据权利要求10、11所述的似膏体充填用的胶凝材料和料浆制备，其特征在于：在煤矿的充填采矿中，包括“三下”开采和空区处理，所述的骨料为煤矸石和粉煤灰，所述的混合料浆是重量浓度为(50～85)％的似膏体料浆，其中似膏体充填用的胶凝材料在混合料浆中的重量经含量为(1～15)％，细粒级物料为(0～50)％，调节剂为(0～2)％，余为充填骨料和水。
15、根据权利要求10所述的似膏体充填用的胶凝材料而制备的料浆，其特征在于：所述的充填骨料是以干料、湿料和浆体中的任何一种。
16、根据权利要求10所述的似膏体充填用的胶凝材料而制备的料浆，其特征在于：所述的细粒级物料是以干料、湿料和浆料中的任何一种。
17、根据权利要求10所述的似膏体充填用的胶凝材料而制备的料浆，其特征在于：所述的细粒级物料为粒径低于37μm的物料。
18、根据权利要求10所述的似膏体充填用的胶凝材料而制备的料浆，其特征在于：所述的细粒级物料，其含量较好范围为(10～30)％。
19、根据权利要求10所述的似膏体充填用的胶凝材料的料浆制备工艺，其特征在于：在冬季或在寒冷的条件下，在所述似膏体充填料浆制备的各个阶段和/或全过程中，通过加热系统使充填料浆的温度达到18℃以上，不超过40℃。
20、根据权利要求10所述的似膏体充填用的胶凝材料的料浆制备工艺，其特征在于：所述的细粒级物料是以干料、湿料和浆体中的任何一种形式加入到似膏体充填用的胶凝材料和/或骨料中。
21、根据权利要求10所述的似膏体充填用的胶凝材料而制备的料浆的充填工艺，其特征在于：所用的充填工艺是用自流或泵送的方式把所述的似膏体充填料浆经管路系统充入井下充填采场。
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