專利名稱：一種矸石基膏體充填料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種矸石基膏體充填料的制備方法，屬于礦用膏體充填技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種外加劑完全替代充填骨料中的粉煤灰的充填料。
背景技術(shù)：
隨著我國城市化、城鎮(zhèn)化建設(shè)進程的加快，煤炭資源壓占面積更廣、量更大，致使礦井的可采資源總量急速降低，嚴重制約礦井的可持續(xù)發(fā)展。為了實現(xiàn)“三下”壓煤和永久保安煤柱的安全開采，解放煤礦開采產(chǎn)生大量呆滯資源，控制地表沉陷，保護地面建筑物，實現(xiàn)礦區(qū)生產(chǎn)及社會的和諧發(fā)展有利的促進了地方建設(shè)和經(jīng)濟的發(fā)展，解決了大量的農(nóng)村勞力就業(yè)問題，同時避免了工農(nóng)矛盾的發(fā)生，實現(xiàn)了煤炭企業(yè)和當?shù)亟?jīng)濟建設(shè)的雙贏。目前，傳統(tǒng)的充填料采用矸石粉、水泥、粉煤灰加水成型膏體材料，根據(jù)充填實際情況和配比試驗統(tǒng)計，充填I(lǐng)m3膏體需消耗水泥240kg、粉煤灰260kg、矸石1012kg。近年來隨著煤礦周邊城鎮(zhèn)化、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度加快及煤礦實施膏體充填開采的大量需求，粉煤灰價格不斷上漲，導致充填成本大大增加。因此，在保證膏體性能的前提下，研發(fā)粉煤灰的替代產(chǎn)品、降低充填成本，勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種既能夠保證膏體在規(guī)定的時間段應具備的可泵性能，又能夠滿足膏體在規(guī)定的時間段產(chǎn)生的強度指標，充填成本低的一種矸石基膏體充填料的制備方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種矸石基膏體充填料的制備方法，其特征在于，由以下重量百分比的原料攪拌均勻制得:矸石粉679Γ71%，水泥109Γ14%，水17°/Γ19%，矸石膏體活化劑0.25、.7% ;所述矸石膏體活化劑占水泥用量的2.5°/Γ5%。優(yōu)選的，由以下重量百分比的原料攪拌均勻制得矸石粉:矸石粉69 % ;水泥12.6% ;水18.08 % ;矸石膏體活化劑0.32%，所述矸石膏體活化劑占水泥用量的2.5%。優(yōu)選的，所述的矸石膏體活化劑由以下重量百分比的原料組成:萘系高效減水劑15°/Γ25% ;氨基酸鹽減水劑3°/Γ5% ;葡萄糖酸鈉溶液6°/Γ 2% ;松香皂引氣劑5°/Γ9% ;水51% 69%。優(yōu)選的，矸石膏體活化劑由以下重量百分比的原料組成:萘系高效減水劑22% ;氨基酸鹽減水劑3% ;葡萄糖酸鈉溶液7.7% ;松香皂引氣劑6% ;水61.3%。按上述比例將萘系高效減水劑、氨基酸鹽減水劑、葡萄糖酸鈉溶液、松香皂引氣齊U、水依次投放配制容器中，攪拌 ο分鐘，待其充分融合后，泵送至儲料罐中存儲。萘系高效減水劑可使膏體充填料需水量減少，減少泌水，提高膏體充填料保水性能；松香皂引氣劑可引入氣泡，使膏體充填料和易性增加，減少膏體充填料與管路的摩擦阻力；葡萄糖酸鈉是一種高效的緩凝劑，可保持膏體的工作度在四小時內(nèi)都有良好狀態(tài)。四種材料相互配合相互影響，可使膏體的性能達到理想狀態(tài)。
優(yōu)選的,所述的砰石粉粒徑< 15mm。優(yōu)選的，所述的水泥為普通硅酸鹽水泥；
實際操作時，先將礦水洗矸石經(jīng)高細破碎機破碎后，將破碎料用皮帶輸送至篩分機篩分，合格料通過皮帶存放至儲料堆棚，不合格料通過反向皮帶輸送機返回高細破碎機再次破碎至合格。將水泥存放在水泥倉內(nèi)，水存放在蓄水池。正常生產(chǎn)時，矸石粉經(jīng)稱量后存放至矸石待料斗中、水泥存放至水泥稱量斗中、矸石膏體活化劑存放至外加劑稱量斗中，由集控系統(tǒng)控制各材料依次投放至攪拌機內(nèi)攪拌。本發(fā)明充填站優(yōu)先選用連續(xù)式攪拌，設(shè)計充填能力150m3/h，根據(jù)需要可連續(xù)工作。配比攪拌設(shè)備設(shè)計的裝備是雙套設(shè)備，即一用一備，且并行工作由電腦集控室控制。按上述比例配比材料配置的充填體性能可達到:塌落度:15 28cm，28天抗壓強度5MPa0與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種矸石基膏體充填料的制備方法所具有的有益效果是:本發(fā)明利用外加劑來代替充填料中的粉煤灰，實現(xiàn)在沒有粉煤灰的情況下矸石基膏體充填料仍然具有良好的流動性和和易性，甚至具有更好的保水性能和更長的充填料初凝時間，矸石基膏體充填料制備，輸送更方便簡單。本發(fā)明使用外加劑來代替充填料中的粉煤灰后在基礎(chǔ)設(shè)備建設(shè)中使用儲料罐配合管路、稱量斗即可實施，而粉煤灰需要的大面積儲料倉和運送設(shè)備才能實施，大大節(jié)約了占地面積和建設(shè)成本。且液體狀態(tài)的外加劑更容易實現(xiàn)集中控制系統(tǒng)的配料系統(tǒng)。最主要的在每立方膏體使用矸石膏體活化劑代替粉煤灰后生產(chǎn)成本大大減低。因此，本發(fā)明的矸石基膏體充填料的制備方法生產(chǎn)實用更加方便，有利于可持續(xù)發(fā)展，且經(jīng)濟效益十分可觀。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發(fā)明一種矸石基膏體充填料的制備方法做進一步說明，其中實施例1為最佳實施例。以下實施例中的各原料均按重量(kg)計:
實施例1:
本實施例的原料組成為:砰石粉1314kg,水泥240kg,砰石膏體活化劑6.1kg,水345kg,質(zhì)量濃度為81.9 %。其中對各組成分材料的品質(zhì)要求如下:
矸石粉:粒徑粒徑< 15_ ;矸石膏體活化劑:萘系高效減水劑22份、氨基酸鹽減水劑3份、葡萄糖酸鈉溶液7.7份、松香皂引氣劑6份、水61.3份混勻配置的矸石膏體活化劑；水泥:普通娃酸鹽水泥；水:普通工業(yè)用水。實施例2:
本實施例的原料組成為:砰石粉1397kg,水泥240kg,砰石膏體活化劑8kg,水337kg,質(zhì)量濃度為83%。其中對各組成分材料的品質(zhì)要求如下:
矸石粉:粒徑粒徑< 15_ ;矸石膏體活化劑:萘系高效減水劑20份、氨基酸鹽減水劑
4.5份、葡萄糖酸鈉溶液7份、松香皂引氣劑8份、水60.5份混勻配置的矸石膏體活化劑；水泥:普通娃酸鹽水泥；水:普通工業(yè)用水。實施例3:
本實施例的原料組成為:砰石粉1149k g,水泥240kg,砰石膏體活化劑6kg,水320kg,質(zhì)量濃度為81.3%。其中對各組成分材料的品質(zhì)要求如下:
矸石粉:粒徑< 15_ ;矸石膏體活化劑:萘系高效減水劑15份、氨基酸鹽減水劑5份、葡萄糖酸鈉溶液6份、松香皂引氣劑5份、水69份混勻配置的矸石膏體活化劑；水泥:普通娃酸鹽水泥；水:普通工業(yè)用水。實施例4:
本實施例的原料組成為:砰石粉1704kg,水泥240kg,砰石膏體活化劑12kg,水444kg,質(zhì)量濃度為81.5%。其中對各組成分材料的品質(zhì)要求如下:
矸石粉:粒徑< 15_ ;矸石膏體活化劑:萘系高效減水劑25份、氨基酸鹽減水劑3份、葡萄糖酸鈉溶液12份、松香皂引氣劑9份、水51份混勻配置的矸石膏體活化劑；水泥:普通娃酸鹽水泥；水:普通工業(yè)用水。表I為實施例f 4和粉煤灰漿料對比例所用原料和測試結(jié)果對比。
權(quán)利要求
1.一種矸石基膏體充填料的制備方法，其特征在于，由以下重量百分比的原料攪拌均勻制得矸石粉67°/Γ71%，水泥10°/Γ14%，水17°/Γ19%，矸石膏體活化劑O. 25、. 7% ;所述矸石膏體活化劑占水泥用量的2. 59Γ5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種矸石基膏體充填料的制備方法，其特征在于，由以下重量百分比的原料攪拌均勻制得矸石粉69 %;水泥12.6 %;水18.08 % ;矸石膏體活化劑O.32%，所述矸石膏體活化劑占水泥用量的2. 5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種矸石基膏體充填料的制備方法，其特征在于所述的矸石膏體活化劑由以下重量百分比的原料組成萘系高效減水劑159Γ25% ;氨基酸鹽減水劑3% 5% ;葡萄糖酸鈉溶液6% 12% ;松香皂引氣劑5% 9% ;水51% 69%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種矸石基膏體充填料的制備方法，其特征在于所述的矸石膏體活化劑由以下重量百分比的原料組成萘系高效減水劑22% ;氨基酸鹽減水劑3% ;葡萄糖酸鈉溶液7. 7% ;松香皂引氣劑6% ；7jC 61. 3%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種矸石基膏體充填料的制備方法，其特征在于所述的石干石粉粒徑< 15mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種矸石基膏體充填料的制備方法，其特征在于所述的水泥為普通娃酸鹽水泥。
全文摘要
一種矸石基膏體充填料的制備方法，屬于礦用膏體充填技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明利用外加劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)矸石膏體充填料內(nèi)的粉煤灰，降低充填成本，所述充填骨料包含以下配比，由以下重量百分比的原料攪拌均勻制得矸石粉67%~71%，水泥10%~14%，水17%~19%，矸石膏體活化劑0.25~0.7%；所述矸石膏體活化劑占水泥用量的2.5%~5%。，按上述比例配比材料其充填體性能可達到28天抗壓強度超過5MPa；塌落度18~28cm，按上述比例配比材料既能夠保證膏體充填料在規(guī)定的時間段應具備的可泵性能，又能夠滿足膏體在規(guī)定的時間段產(chǎn)生的強度指標，極大程度的降低膏體充填料的成本。
文檔編號C04B28/04GK103253915SQ20131019202
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月22日
發(fā)明者張玉軍, 孫?？? 江兆利, 施現(xiàn)院, 高思強, 謝志鴻, 張 浩, 軒召軍, 畢智強 申請人:淄博礦業(yè)集團有限責任公司許廠煤礦