一種粉煤灰基注漿充填材料的製作方法

2023-05-22 13:48:51

專利名稱：一種粉煤灰基注漿充填材料的製作方法
技術領域：
本發明屬於煤礦防治水注漿充填用材料，特別是一種粉煤灰基注漿充填材料。
背景技術：
隨著煤礦開採深度的增加，礦井水災害對煤礦安全的影響越來越大，煤層底板承 壓水對礦井的安全生產的威脅尤為嚴重。目前，我國煤礦煤層底板防治水採用的措施是對 煤層底板巖石進行注漿加固，注漿採用矽酸鹽水泥作為原料，加水調製成水泥漿，進行注漿 充填加固。近些年來，通過廣大科技工作者的攻關研究，在水泥注漿材料中加入了粘土、粉 煤灰等，減少水泥的用量，降低注漿成本。粉煤灰是由燃煤電廠排出的固體廢棄物，我國是以煤炭為主要能源的國家，每年 燃煤電廠排出的粉煤灰在2億噸以上，粉煤灰的利用率在60%左右，粉煤灰的堆存給生態 環境帶來一定的影響。目前，粉煤灰的利用主要集中在建材方面。粉煤灰用於注漿材料方 面有使用研究和文獻報導，中國專利CN1093351A公開了一種無水泥的注漿材料，其主要配 料為粉煤灰、粘土、消石灰、矽酸鈉和水，但存在單結石體強度較低，流動性較差等缺點。中 國專利CN1699245A公開了粉煤灰基注漿材料，主要配料有粉煤灰、水泥、複合外加劑，缺點 是需要使用水泥和複合外加劑。中國專利CN101407395A公開了一種礦山用粉煤灰基注漿 充填材料，主要配料有粉煤灰、水泥、石灰和摻合料，缺點是需要使用水泥和摻合料。我國除粉煤灰外還有大量的高鈣含量工業固體廢物比如電石渣、磷渣、鎂渣等在 注漿材料方面的應用和研究較少。經查專利和有關文獻沒有見到用粉煤灰和氧化鈣含量較高的工業固體廢渣(電 石渣、磷渣、鎂渣)的一種或幾種混合為原料的注漿充填材料的研究和報導。

發明內容
1、發明目的本發明的目的是提供一種以燃煤電廠的粉煤灰和氧化鈣含量較高的 工業固體廢渣(電石渣、磷渣、鎂渣)的一種或幾種的混合為原料的注漿充填材料，不僅利 用了燃煤電廠的粉煤灰和其他氧化鈣含量較高的工業固體廢渣，而且大幅度降低注漿充填 材料的成本。2、本發明的原理粉煤灰粒度細，流動性好，具有很好的可注性。粉煤灰具有潛在 的活性，當粉煤灰和具有氧化鈣含量較高的工業固體廢渣(電石渣、磷渣、鎂渣)的一種或 幾種混合為原料按一定的比例混合後，在水化過程中產生的氫氧化鈣可以激活粉煤灰潛在 的活性，使粉煤灰充分表現了具有矽酸鹽礦物的膠凝性的特性，可以達到煤礦防治水注漿 充填要求的強度。3、本發明的粉煤灰基注漿充填材料中採用粉煤灰與氧化鈣含量較高的工業固體 廢渣(電石渣、磷渣、鎂渣)的一種或幾種作為原料時，粉煤灰(幹基)佔60 80%，氧化 鈣含量較高的工業固體廢渣(電石渣、磷渣、鎂渣)其中的一種或幾種混合料佔20 40%， 注漿的水灰比為0.6 1.3。
3
使用本發明提供的注漿充填材料施工簡單，只需要根據注漿充填需要的強度按比 例加入粉煤灰和具有氧化鈣含量較高的工業固體廢渣(電石渣、磷渣、鎂渣)的一種或幾 種，加入一定的水，進行攪拌均勻，即可使用。本發明的積極效果本發明以工業固體廢物粉煤灰、電石渣、磷渣、鎂渣為原料的 注漿材料，實現廢物利用。減少了粉煤灰、電石渣、磷渣、鎂渣對環境的汙染，而且減少了粉 煤灰、電石渣、磷渣、鎂渣佔用土地。不使用水泥、粘土和化學製品，保護了土地資源，減少了 環境汙染。本注漿充填材料原料來源廣，成本低，有利於推廣。
具體實施例下面結合實施例對本發明做進一步的說明。實施例1粉煤灰100kg，電石渣(幹基)20kg，水96kg，水灰比為0.8，3天的抗壓強度為 2. 3Mpa，7天的抗壓強度為4. IMpa, 28天的抗壓強度為6. OMpa,實施例2粉煤灰180kg，磷渣(幹基)50kg，水184kg，水灰比為0.8，3天的抗壓強度為 2. OMpa, 7天的抗壓強度為4. OMpa, 28天的抗壓強度為5. 8Mpa。實施例3粉煤灰100kg，鎂渣(幹基)35kg，水135kg，水灰比為1.0，3天的抗壓強度為 1. 5Mpa，7天的抗壓強度為3. 8Mpa，28天的抗壓強度為5. OMpa,實施例4粉煤灰140kg，混合渣(其中電石渣佔50%，鎂渣佔25%，磷渣佔25% ) 42kg，水 145kg，水灰比為0. 8，3天的抗壓強度為2. OMpa, 7天的抗壓強度為4. 5Mpa, 28天的抗壓 強度為5. 7Mpa。本發明不僅用於煤礦開採防治水、煤層底板的加固，也可用於煤礦開採充填採空 區及其它地下工程的加固處理。
權利要求
一種粉煤灰基注漿充填材料，其特徵在於由粉煤灰和氧化鈣含量較高的工業固體廢渣(電石渣、磷渣、鎂渣等)的一種或幾種混合為原料和水組成。
2.根據權利要求1所述的粉煤灰基注漿充填材料，其特徵在於粉煤灰在注漿材料中佔 60 80%。
3.根據權利要求1所述的粉煤灰基注漿充填材料，其特徵在於氧化鈣含量較高的工業 固體廢渣(電石渣、磷渣、鎂渣等)的一種或幾種混合在注漿材料中佔20 40%。
全文摘要
一種粉煤灰基注漿充填材料，由粉煤灰和氧化鈣含量較高的工業固體廢渣(電石渣、磷渣、鎂渣)的一種或幾種混合物和水按照不同的重量比例配製而成。該注漿充填材料是由工業固體廢物組成，原料來源廣泛，成本低廉。本發明的注漿充填材料不僅適合煤礦防治水的需要，同時適用於地下工程的加固。
文檔編號C04B28/00GK101955341SQ201010293369
公開日2011年1月26日 申請日期2010年9月27日 優先權日2010年9月27日
發明者丁雅榮 申請人:丁雅榮