專利名稱：單漿膠結(jié)充填材料及其使用方法
技術領域：
本發(fā)明屬于礦山開采充填支護材料技術領域。適用于礦山采空區(qū)膠結(jié)充填，也可做為地質(zhì)加固和地質(zhì)修復的膠結(jié)材料。還可作為注漿堵水材料和煤礦采空區(qū)密封滅火材料。
背景技術：
現(xiàn)有產(chǎn)品技術“高水速凝固化充填材料”是由甲料和乙料兩種材料構成的，需要多種原料配比粉磨。生產(chǎn)工藝復雜，充填施工采用雙漿泵，投資大，工序多，膠結(jié)強度低，成本高，冶金礦山和有色金屬礦山很難承受。推廣應用受到一定限制。另一種“礦山膠固粉”和“礦山充填膠結(jié)劑”，存在凝結(jié)速度慢和析水現(xiàn)象。且出現(xiàn)收縮，接頂不實。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有產(chǎn)品技術存在的不足，而提供一種既降低充填成本，又提高充填材料的性能，操作施工簡單，省工省力，經(jīng)濟效益明顯的單漿膠結(jié)充填材料及其使用方法。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的單漿膠結(jié)充填材料，是以快硬硫鋁酸鹽熟料占15～25％、磷石膏占12～16％、生石灰占4～8％、膨潤土占2～5％、爐渣占46～67％的比例構成，所述配比為重量百分比，計量單位克，將上述原料按配比混勻粉磨制成，細度大于370m2/kg。
本發(fā)明所說的爐渣可以是煉鐵爐渣、沸騰爐渣、玻璃窯爐渣。
本發(fā)明所述單漿膠結(jié)充填材料的使用方法，是用于金屬、有色金屬、黃金礦山采空區(qū)膠結(jié)充填時，將單漿膠結(jié)充填材料與尾礦砂按1∶3-5比例加水混合，單漿膠結(jié)充填材料與水的比例為1∶0.6-1.6混合后，自流或泵送至膠結(jié)充填地點，初凝時間大于3小時，終凝時間小于6小時。
本發(fā)明所述單漿膠結(jié)充填材料的使用方法，是用于地質(zhì)加固、地質(zhì)修復時，可將單漿膠結(jié)充填材料與河砂、石子或工業(yè)廢渣按1∶3-5比例加水混合，單漿膠結(jié)充填材料與水的比例為1∶0.6-1.6混合后自流或泵送至需要加固或修復的地點，初凝時間大于3小時，終凝時間小于6小時。
本發(fā)明所述單漿膠結(jié)充填材料的使用方法，是用于注漿堵水或煤礦采空區(qū)充填滅火時，可采用凈漿充填，將單漿膠結(jié)充填材料按0.6～1.4比例加水泵送到使用地點。
本發(fā)明單漿膠結(jié)充填材料采用快硬硫鋁酸鹽水泥熟料作為基本的膠凝活性材料，以生石灰作為激發(fā)劑，以磷石膏作調(diào)凝材料，通過大量摻加工業(yè)廢渣，包括煉鐵渣、沸騰爐渣、玻璃窯爐渣等，可根據(jù)施工需要調(diào)整單漿膠結(jié)充填材料與水的比例，實現(xiàn)調(diào)整凝結(jié)時間，達到降低成本，提高性能的目的。
四、發(fā)明效果1、通過本發(fā)明克服現(xiàn)有產(chǎn)品技術存在的不足，既降低充填成本，又提高充填材料的性能。采用硫鋁酸鹽水泥熟料作為膠凝活性材料，可以更好的激活各種工業(yè)廢渣的活性。
2、本發(fā)明的產(chǎn)品具有微膨脹性，一天至三天的自由膨脹率為0.1％～0.5％，從而觖決了其它充填材料的收縮導致充填接頂不實的問題。
3、本發(fā)明大量摻加工業(yè)廢渣，可以就地取材，變廢為寶，化害為利，降低生產(chǎn)成本，有利環(huán)境保護。
4、本發(fā)明采用單漿充填，大大減少了充填工序，操作施工簡單，省工省力，經(jīng)濟效益明顯。
5、本發(fā)明產(chǎn)品具有較強的結(jié)晶水的能力，水料比為0.6～1.6之間，可實現(xiàn)全飽和水。既可以滿足泵送的要求，又能實現(xiàn)充填體不脫水。
五、實施例例1、(1)配方(重量比)快硬硫鋁酸鹽熟料15％、磷石膏12％、生石灰4％、膨潤土2.0％、玻璃窯爐渣67％。
(2)、使用方法及測試結(jié)果抗壓強度(Mpa)灰砂比 水灰比 初時間 終凝時間 3天 7天 28天全灰0.60210min 290min 3.60 6.80 8.601∶30.90230min 315min 2.60 5.20 6.801∶51.40280min 355min 1.20 3.60 4.85(灰砂比指單漿膠結(jié)充填材料與尾礦砂或河砂或工業(yè)廢渣的比例，水灰比指水與單漿膠結(jié)充填材料的重量比，下同)例2、(1)配方(重量比)快硬硫鋁酸鹽熟料25％、磷石膏16％、生石灰8％、膨潤土5.0％、沸騰爐渣46％。
(2)、使用方法及測試結(jié)果抗壓強度(Mpa)灰砂比 水灰比 初時間 終凝時間 3天 7天 28天全灰 0.60200min 295min 7.80 14.0 18.01∶3 0.90195min 315min 5.20 8.10 10.601∶5 1.40260min 305min 1.60 4.20 6.0例3、(1)配方(重量比)快硬硫鋁酸鹽熟料20％、磷石膏14％、生石灰6％、膨潤土3.0％、煉鐵爐渣57％。
(2)、使用方法及測試結(jié)果抗壓強度(Mpa)灰砂比 水灰比 初時間 終凝時間 3天 7天28天全灰 0.60 190min 290min8.80 14.80 16.01∶3 0.90 210min 305min2.90 12.80 13.601∶5 1.40 220min 325min1.20 3.80 4.80例4、(1)配方(重量比)快硬硫鋁酸鹽熟料20％、磷石膏15％、生石灰4％、膨潤土3.0％、煉鐵爐渣29％，玻璃窯爐渣29％。
(2)、使用方法及測試結(jié)果抗壓強度(Mpa)灰砂比 水灰比 初時間 終凝時間 3天 7天 28天全灰 0.60 185min 246min8.90 18.80 22.01∶3 1.00 195min 265min2.90 4.80 7.601∶5 1.60 210min 280min2.60 3.50 5.60
權利要求
1.一種單漿膠結(jié)充填材料，其特征是以快硬硫鋁酸鹽熟料占15～25％、磷石膏占12～16％、生石灰占4～8％、膨潤土占2～5％、爐渣占46～67％的比例構成，所述配比為重量百分比，計量單位克，磨細制成。
2.根據(jù)權利要求1所述的單漿膠結(jié)充填材料，其特征是所說的爐渣可以是煉鐵爐渣、沸騰爐渣、玻璃窯爐渣。
3.一種實現(xiàn)權利要求1所述單漿膠結(jié)充填材料的使用方法，其特征是用于金屬、有色金屬、黃金礦山采空區(qū)膠結(jié)充填時，將單漿膠結(jié)充填材料與尾礦砂按1∶3-5比例加水混合，單漿膠結(jié)充填材料與水的比例為1∶0.6-1.6混合后，自流或泵送至膠結(jié)充填地點，初凝時間大于3小時，終凝時間小于6小時。
4.一種實現(xiàn)權利要求1所述單漿膠結(jié)充填材料的使用方法，其特征是用于地質(zhì)加固、地質(zhì)修復時，可將單漿膠結(jié)充填材料與河砂、石子或工業(yè)廢渣按1∶3-5比例加水混合，單漿膠結(jié)充填材料與水的比例為1∶0.6-1.6混合后自流或泵送至需要加固或修復的地點，初凝時間大于3小時，終凝時間小于6小時。
5.一種實現(xiàn)權利要求1所述單漿膠結(jié)充填材料的使用方法，其特征是用于注漿堵水或煤礦采空區(qū)充填滅火時，可采用凈漿充填，將單漿膠結(jié)充填材料按0.6～1.4比例加水泵送到使用地點。
全文摘要
一種單漿膠結(jié)充填材料及其使用方法，單漿膠結(jié)充填材料采用快硬硫鋁酸鹽水泥熟料作為基本膠凝活化材料，以生石灰為激發(fā)劑，摻加大量工業(yè)廢渣經(jīng)磨細制成。該產(chǎn)品具有微膨脹性，三天自由膨脹率0.1％～0.5％；具有強度增長快，結(jié)晶水量大的特點。三天抗壓強度可達18.8Mpa；水灰比為1.6時，充填體不脫水，既滿足了泵送要求，又解決了使用其它充填材料帶來的脫水巷道污染。本發(fā)明使用操作簡單，既可單漿泵送，也可自流到充填地點?？赡z結(jié)多種尾礦，單漿膠結(jié)充填材料與尾礦的重量比達15。用途廣泛，可用于尾礦膠結(jié)充填、地質(zhì)修復加固、注漿堵水和煤礦采空區(qū)充填滅火。該產(chǎn)品大量摻加工業(yè)廢渣，可以就地取材，降低生產(chǎn)成本，有利環(huán)境保護。
文檔編號E21F15/00GK1500762SQ0213582
公開日2004年6月2日 申請日期2002年11月15日 優(yōu)先權日2002年11月15日
發(fā)明者劉茂平 申請人:劉茂平