本發(fā)明屬于煤礦
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種煤礦充填材料，具體涉及一種煤礦早強(qiáng)型低成本充填材料及其配制方法。
背景技術(shù)：
：煤矸石是采煤、掘進(jìn)和礦物加工過程的副產(chǎn)物，目前我國煤矸石存量在40億t以上(超過我國固體廢棄物總量的40％)，開采工程中產(chǎn)生的矸石堆積在地表，不僅占用耕地，某些情況下矸石山會發(fā)生自燃，并產(chǎn)生多種有害氣體，嚴(yán)重危害人類健康，具有一定發(fā)熱值的煤矸石可用于發(fā)電，而巖巷掘進(jìn)過程中產(chǎn)生的大量砂巖、灰?guī)r類矸石卻極少得到利用。粉煤灰是火電廠在燃煤發(fā)電，鋼鐵廠冶煉等過程中產(chǎn)生的火山灰質(zhì)固體廢物。我國每年的粉煤灰堆積量超過11億t，每年還要以1億t左右排放量遞增，粉煤灰的堆積在城市周邊將造成多種危害:占用大量的耕地，污染大氣，對農(nóng)作物生長及人畜健康成嚴(yán)重危害。一是隨煙氣排出并收集的細(xì)灰，稱為粉煤灰；二是由較大顆粒的熔融體組成,從鍋爐底部排出的灰渣，稱為爐底灰。一般粉煤灰產(chǎn)量占70％～90％,爐底灰占30％～10％，粉煤灰可作為水泥及混凝土參合料，可用于制作粉煤灰磚，目前已得到廣泛應(yīng)用，價格較高，而由于爐底灰活性低，顆粒較大且不均勻，極少得到利用，因此價格較低。煤礦充填開采技術(shù)是一種科學(xué)的綠色采礦技術(shù)，也是未來采礦領(lǐng)域的發(fā)展方向之一，目前我國煤礦充填開采，主要采用的膠結(jié)充填材料有：高水材料、超高水材料、膏體材料、似膏體材料、高濃度全尾砂充填材料等，其中高水材料及超高水材料具有優(yōu)異的流動性能，并且具有速凝、早強(qiáng)的優(yōu)點，膏體材料和似膏體材料具有早強(qiáng)強(qiáng)度高、泌水率小的優(yōu)點，但上述材料在實際應(yīng)用中還存在以下問題：1.充填材料成本高：由于高水材料及超高水材料中摻加了大量硫鋁酸鹽水泥、石灰、石膏、各類激發(fā)劑等，致使其材料成本居高不下，每充填1m3采空區(qū)，充填材料的費(fèi)用可到400元～800元，膏體材料、似膏體材料及全尾砂膠結(jié)材料，由于水泥摻量高(通常在8％以上)，外加劑摻量在2％以上，充填1m3采空區(qū)，充填材料成本在100元以上。2.在保證早期強(qiáng)度的條件下很難兼顧料漿流動性，膏體材料及似膏體材料為了提高早期強(qiáng)度，降低泌水率，質(zhì)量濃度通常在80％以上，為達(dá)到輸送要求，通常需要提高泵送壓力，并且容易導(dǎo)致堵管事故。3.在保證輸送性能及早期強(qiáng)度的條件下，難以兼顧料漿泌水率：高濃度全尾砂充填材料濃度在72％～79％之間，其流動性較好，可采用自流輸送或加壓泵送，但由于其泌水率高，充入采空區(qū)后，充填體將因脫水導(dǎo)致其固結(jié)強(qiáng)度的降低，同時造成工作面污染。充填開采法難以在煤礦推廣，很大程度是由于成本問題，而充填材料本身的成本占據(jù)了很大比重，因此，新型煤礦充填材料，首先需降低材料成本，其次要有足夠的早期強(qiáng)度，在拆除模板后能夠保持自立且承擔(dān)垮落直接頂?shù)闹亓?，同時，要保證較好的流動性以利于輸送，較低的泌水率，使得料漿脫水后，充填體強(qiáng)度仍能夠滿足要求。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明為解決煤礦充填材料成本高的問題，同時兼顧輸送性能、早期強(qiáng)度和料漿泌水率，公開了一種煤礦早強(qiáng)型低成本充填材料及其配制方法。為解決上述技術(shù)難題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種煤礦早強(qiáng)型低成本充填材料，所述充填材料由水、膠結(jié)料、激發(fā)劑、輔助激發(fā)劑及掘進(jìn)矸和爐底灰的混合物組成；其中水占充填材料總質(zhì)量的21％～23％，膠結(jié)料占充填材料總質(zhì)量的15.2％～19.5％，激發(fā)劑占膠結(jié)料總質(zhì)量的0.5％～0.9％，輔助激發(fā)劑占膠結(jié)料總質(zhì)量的2.5％，余量為掘進(jìn)矸和爐底灰的混合物。所述膠結(jié)料由干排粉煤灰、水淬礦渣和硅酸鹽水泥熟料制成，其中，干排粉煤灰：水淬礦渣：硅酸鹽水泥熟料的質(zhì)量比為2:1:1；所述干排粉煤灰為Ⅰ級粉煤灰或Ⅱ級粉煤灰。所述激發(fā)劑由工業(yè)NaCl和三乙醇胺混合制成，其中三乙醇胺的質(zhì)量占膠結(jié)料總質(zhì)量的0.03％，其余為工業(yè)NaCl；所述工業(yè)NaCl中NaCl的含量不低于95％。所述輔助激發(fā)劑由硫鋁酸鹽水泥熟料和脫硫石膏組成，其中，硫鋁酸鹽水泥熟料：脫硫石膏的質(zhì)量比為1:1；所述脫硫石膏中CaSO4·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于93％，硫酸鹽水泥熟料粉磨后的比表面積不小于360m2/kg，脫硫石膏粉磨后比表面積不小于320m2/kg。所述掘進(jìn)矸和爐底灰的混合物中，掘進(jìn)矸：爐底灰的質(zhì)量比為：1:1～3:1；其中掘進(jìn)矸為砂巖煤矸石或灰?guī)r煤矸石，砂巖煤矸石中SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75％～85％，CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％～10％，灰?guī)r煤矸石中SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％～23％，CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55％～63％，掘進(jìn)矸破碎后最大粒徑不超過5mm；爐底灰為鍋爐底部排出的灰渣，爐底灰中SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42％～55％，Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22％～30％，F(xiàn)e2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8％～13％，CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4％～6％，篩分后最大粒徑不超過2.5mm。一種煤礦早強(qiáng)型低成本充填材料的配制方法，配制步驟如下：(1)破碎并篩分掘進(jìn)矸，篩分爐底灰，將篩分后的掘進(jìn)矸和爐底灰混合均勻，完成掘進(jìn)矸和爐底灰的混合物的配制；(2)將硫鋁酸鹽水泥熟料、脫硫石膏、硅酸鹽水泥熟料、干排粉煤灰以及水淬礦渣，分別放入球磨機(jī)中，進(jìn)行粉磨處理；(3)將粉磨后的干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料混合均勻，完成膠結(jié)料的配制；將粉磨后的硫鋁酸鹽水泥熟料和脫硫石膏混合均勻，完成輔助激發(fā)劑的配制，然后，將膠結(jié)料和輔助激發(fā)劑混合后待用；(4)將工業(yè)NaCl與三乙醇胺同時溶解于水中，使其充分溶解并混合，完成激發(fā)劑的配制；(5)將掘進(jìn)矸和爐底灰的混合物，與混合后的膠結(jié)料和輔助激發(fā)劑再次混合均勻，然后加入激發(fā)劑水溶液，充分?jǐn)嚢?，使其混合均勻，即可制得煤礦早強(qiáng)型低成本充填材料。所述步驟(2)中，硫鋁酸鹽水泥熟料粉磨處理至粉體比表面積為360m2/kg～400m2/kg；硅酸鹽水泥熟料粉磨至粉體比表面積為360m2/kg～400m2/kg；干排粉煤灰粉磨至粉體比表面積為400m2/kg～450m2/kg；水淬礦渣粉磨至粉體比表面積為350m2/kg～410m2/kg；脫硫石膏粉磨至粉體比表面積為320m2/kg～360m2/kg。本發(fā)明的有益效果在于：1.早期強(qiáng)度高：本發(fā)明提供的煤礦早強(qiáng)型低成本充填材料，由于所采用的粗骨料為灰?guī)r及砂巖煤矸石，骨料本身具有較高的抗壓強(qiáng)度，而爐底灰作為細(xì)骨料，不僅優(yōu)化了充填材料的顆粒級配，同時具有一定的火山灰活性，對充填體強(qiáng)度有貢獻(xiàn)。而NaCl及三乙醇胺構(gòu)成的激發(fā)體系促進(jìn)了膠結(jié)料體系的水化反應(yīng)，生成了對充填體早期強(qiáng)度的提高起關(guān)鍵作用的產(chǎn)物水化氯鋁酸鈣。本發(fā)明充填材料中硅酸鹽水泥熟料摻量不超過充填材料總質(zhì)量的4.9％，激發(fā)劑摻量不超過充填材料總質(zhì)量的0.17％，輔助激發(fā)劑摻量不超過充填材料總質(zhì)量的0.48％，料漿凝固16h后，單軸抗壓強(qiáng)度最高可達(dá)0.51MPa，28d單軸抗壓強(qiáng)度最高可達(dá)7.08MPa，該強(qiáng)度可滿足大多數(shù)煤礦采空區(qū)充填開采對充填材料強(qiáng)度的要求。2.同等強(qiáng)度條件下，充填材料成本低、容易獲取、環(huán)境效益好：本發(fā)明公開了一種煤礦早強(qiáng)型低成本充填材料的成分中，掘進(jìn)矸、爐底灰、干排粉煤灰、水淬礦渣、脫硫石膏、礦井廢水均為廢棄物，這些成分占充填材料總質(zhì)量的93.9％～95.4％，最大限度利用了廢棄物，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，用量最大的掘進(jìn)矸可就地獲取，爐底灰目前極少被利用，也可以較低成本取得；充填材料的成本主要取決于水泥和外加劑的摻量，本發(fā)明充填材料中水泥熟料摻量在3.8％～4.9％之間，且硅酸鹽水泥熟料、硫鋁酸鹽水泥熟料均是水泥生產(chǎn)過程中的半成品，其價格要低于成品水泥；激發(fā)劑及輔助激發(fā)劑摻量不超過0.66％，從而進(jìn)一步降低了充填材料成本，經(jīng)核算，本發(fā)明一種煤礦早強(qiáng)型低成本充填材料，當(dāng)1d強(qiáng)度為0.2MPa～0.51MPa，28d強(qiáng)度為4.72MPa～7.08MPa時，其材料成本為8.99～11.85元/噸。3.相同早期強(qiáng)度及含水率條件下流動性能好、泌水率低，凝結(jié)時間可調(diào)：當(dāng)高濃度充填材料中膠結(jié)料摻量為15.2％，含水率(水的質(zhì)量占膠凝材料總質(zhì)量的百分比)為21％～23％，采用50×150×100mm的CA砂漿擴(kuò)展度測定儀測定充填料漿的坍落度及擴(kuò)展度，采用185×200mm的泌水率測定桶測定充填料漿的泌水率，當(dāng)充填材料含水率在21％～23％，相應(yīng)坍落度在114～134mm之間，擴(kuò)展度在182～205mm之間，充填料漿有著優(yōu)異的流動性能，可提高泵送效率；80min泌水率在2.0％～4.0％之間，可保證充填料漿在輸送過程中，不產(chǎn)生離析，從而減少堵管事故的發(fā)生，同時可以減小充填體欠接頂量，更有效控制采空區(qū)頂板下沉及地表沉降；初凝時間在255min～270min之間，終凝時間在365min～390min之間，本發(fā)明充填材料在達(dá)到初凝時間時，可保證充填體在拆除模板及臨時支護(hù)以后，能夠自立，并且承擔(dān)直接頂?shù)闹亓?，本發(fā)明充填材料在達(dá)到終凝時間時，能保證充填體有足夠的強(qiáng)度承載老頂來壓時頂板的壓力，從而控制頂板下沉及地表沉降。4.本發(fā)明公開的煤礦早強(qiáng)型低成本充填材料，其各成分的作用及產(chǎn)生強(qiáng)度的機(jī)理為：煤矸石為粗骨料，爐底灰為細(xì)骨料，這兩種骨料是本發(fā)明特有的成分，一方面，最大限度降低了材料成本，另一方面，粗骨料為砂巖或灰?guī)r，抗壓強(qiáng)度高，從而增大了充填體強(qiáng)度，爐底灰作為細(xì)骨料，填充于粗骨料空隙中，而膠結(jié)料粉體填充于細(xì)骨料空隙中，從而優(yōu)化了顆粒級配，同時，爐底灰具有火山灰活性，可進(jìn)一步提高充填材料的強(qiáng)度。膠結(jié)料的作用是與水發(fā)生反應(yīng)之后，生成的水化產(chǎn)物能夠?qū)⒐橇夏z結(jié)成堅固的整體，激發(fā)劑及輔助激發(fā)劑是為了促進(jìn)膠結(jié)料的水化反應(yīng)，使其更充分地發(fā)揮膠結(jié)性能。5.本發(fā)明公開的煤礦早強(qiáng)型低成本充填材料，其中膠結(jié)料包括硅酸鹽水泥熟料、干排粉煤灰、水淬礦渣，激發(fā)劑為工業(yè)NaCl和三乙醇胺，輔助激發(fā)劑為硫鋁酸鹽水泥熟料和脫硫石膏，膠結(jié)料和水混合后發(fā)生水化反應(yīng)，通過對水化產(chǎn)物的XRD分析可知，水化產(chǎn)物主要有：鈣礬石(AFt)、水化硅酸鈣凝膠(C-S-H)和水化氯鋁酸鈣(Friedel鹽)；其中鈣礬石對充填材料的早強(qiáng)性能起著重要作用，鈣礬石主要是由硫鋁酸鹽水泥熟料中的無水硫鋁酸鈣、脫硫石膏中的二水石膏，硅酸鹽水泥熟料中的鋁酸三鈣反應(yīng)生成；水化產(chǎn)物中水化硅酸鈣凝膠(C-S-H)對充填材料后期強(qiáng)度貢獻(xiàn)最大，其主要是由硅酸鹽水泥熟料中的硅酸三鈣(C3S)、硅酸二鈣(C2S)與水反應(yīng)生成。水化氯鋁酸鈣(Friedel鹽)是本充填材料的特有的水化產(chǎn)物，它也是提高充填體早強(qiáng)強(qiáng)度的關(guān)鍵水化產(chǎn)物，它是由水泥熟料中的鋁酸三鈣C3A與激發(fā)劑NaCl中的Cl-反應(yīng)生成。三乙醇胺對膠凝體系早期強(qiáng)度的作用為：在水泥熟料水化過程中，Ca2+和Fe3+等陽離子可以同三乙醇胺中N原子的一對未共用電子作用，生成易溶于水的絡(luò)合離子，從而提高了水泥顆粒表面的溶解性，阻礙了水化初期C3A及C4AF表面形成不滲透層，加速了C3A和C4AF的水化，促進(jìn)了水化氯鋁酸鈣(Friedel鹽)的生成。6.通過SEM觀測水化產(chǎn)物的微觀結(jié)構(gòu)，隨著激發(fā)劑的摻入，膠結(jié)料水化產(chǎn)物中云朵狀的C-S-H凝膠相互搭接，在早期水化試樣中發(fā)現(xiàn)板狀晶體，根據(jù)其形貌特征及XRD分析結(jié)果推測其可能為Friedel鹽晶體；它是由于NaCl的激發(fā)作用形成，其長度及寬度在3～6μm之間，厚度0.3μm左右，普遍存在于水化產(chǎn)物中，并牢固鑲嵌在C-S-H凝膠中，形成致密的整體，在宏觀上表現(xiàn)為充填體強(qiáng)度的大幅提高；膠結(jié)料養(yǎng)護(hù)3d的XRD分析結(jié)果如圖1所示，微觀形貌如圖3所示，膠結(jié)料養(yǎng)護(hù)28d的XRD分析結(jié)果如圖2所示，微觀形貌如圖4所示。7.通過優(yōu)化掘進(jìn)矸和爐底灰顆粒級配提高充填材料強(qiáng)度的機(jī)理：將掘進(jìn)矸破碎后與篩分后的爐底灰按照一定的比例進(jìn)行混合搭配，使兩種成分的顆粒按粒度大小，有規(guī)則地組合排列，小骨料顆粒充填到大顆粒的空隙中，形成密實的整體，同時可以減少膠結(jié)料用量。附圖說明圖1為膠結(jié)料養(yǎng)護(hù)3d的XRD分析結(jié)果圖；其中Q：石英，F(xiàn)：Friedel鹽，E：鈣礬石，C：C-S-H凝膠，K：Ca(OH)2。圖2為膠結(jié)料養(yǎng)護(hù)28d的XRD分析結(jié)果圖；其中Q：石英，F(xiàn)：Friedel鹽，E：鈣礬石，C：C-S-H凝膠。圖3為膠結(jié)料養(yǎng)護(hù)3d的微觀形貌圖。圖4為膠結(jié)料養(yǎng)護(hù)28d的微觀形貌圖。具體實施方式一種煤礦早強(qiáng)型低成本充填材料，所述充填材料由水、膠結(jié)料、激發(fā)劑、輔助激發(fā)劑及掘進(jìn)矸和爐底灰的混合物組成；其中水占充填材料總質(zhì)量的21％～23％，膠結(jié)料占充填材料總質(zhì)量的15.2％～19.5％，激發(fā)劑占膠結(jié)料總質(zhì)量的0.5％～0.9％，輔助激發(fā)劑占膠結(jié)料總質(zhì)量的2.5％，余量為掘進(jìn)矸和爐底灰的混合物。所述膠結(jié)料由干排粉煤灰、水淬礦渣和硅酸鹽水泥熟料制成，其中，干排粉煤灰：水淬礦渣：硅酸鹽水泥熟料的質(zhì)量比為2:1:1；所述干排粉煤灰為Ⅰ級粉煤灰或Ⅱ級粉煤灰。所述激發(fā)劑由工業(yè)NaCl和三乙醇胺混合制成，其中三乙醇胺的質(zhì)量占膠結(jié)料總質(zhì)量的0.03％，其余為工業(yè)NaCl；所述工業(yè)NaCl中NaCl的含量不低于95％。所述輔助激發(fā)劑由硫鋁酸鹽水泥熟料和脫硫石膏組成，其中，硫鋁酸鹽水泥熟料：脫硫石膏的質(zhì)量比為1:1；所述脫硫石膏中CaSO4·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于93％，硫酸鹽水泥熟料粉磨后的比表面積不小于360m2/kg，脫硫石膏粉磨后比表面積不小于320m2/kg。所述掘進(jìn)矸和爐底灰的混合物中，掘進(jìn)矸：爐底灰的質(zhì)量比為：1:1～3:1；其中掘進(jìn)矸為砂巖煤矸石或灰?guī)r煤矸石，砂巖煤矸石中SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75％～85％，CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％～10％，灰?guī)r煤矸石中SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％～23％，CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55％～63％，掘進(jìn)矸破碎后最大粒徑不超過5mm；爐底灰為鍋爐底部排出的灰渣，爐底灰中SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42％～55％，Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22％～30％，F(xiàn)e2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8％～13％，CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4％～6％，篩分后最大粒徑不超過2.5mm。一種煤礦早強(qiáng)型低成本充填材料的配制方法，配制步驟如下：(1)破碎并篩分掘進(jìn)矸，篩分爐底灰，將篩分后的掘進(jìn)矸和爐底灰混合均勻，完成掘進(jìn)矸和爐底灰的混合物的配制；(2)將硫鋁酸鹽水泥熟料、脫硫石膏、硅酸鹽水泥熟料、干排粉煤灰以及水淬礦渣，分別放入球磨機(jī)中，進(jìn)行粉磨處理；(3)將粉磨后的干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料混合均勻，完成膠結(jié)料的配制；將粉磨后的硫鋁酸鹽水泥熟料和脫硫石膏混合均勻，完成輔助激發(fā)劑的配制，然后，將膠結(jié)料和輔助激發(fā)劑混合后待用；(4)將工業(yè)NaCl與三乙醇胺同時溶解于水中，使其充分溶解并混合，完成激發(fā)劑的配制；(5)將掘進(jìn)矸和爐底灰的混合物，與混合后的膠結(jié)料和輔助激發(fā)劑再次混合均勻，然后加入激發(fā)劑水溶液，充分?jǐn)嚢?，使其混合均勻，即可制得煤礦早強(qiáng)型低成本充填材料。所述步驟(2)中，硫鋁酸鹽水泥熟料粉磨處理至粉體比表面積為360m2/kg～400m2/kg；硅酸鹽水泥熟料粉磨至粉體比表面積為360m2/kg～400m2/kg；干排粉煤灰粉磨至粉體比表面積為400m2/kg～450m2/kg；水淬礦渣粉磨至粉體比表面積為350m2/kg～410m2/kg；脫硫石膏粉磨至粉體比表面積為320m2/kg～360m2/kg。下面結(jié)合實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但不局限于以下實施例：實施例1、實施例2、實施例3中，掘進(jìn)煤矸石均取自于鄭煤集團(tuán)蘆溝煤礦矸石山，主要為砂巖煤矸石和灰?guī)r煤矸石，其化學(xué)成分如表1所示，爐底灰取自于鄭煤集團(tuán)東風(fēng)電廠，其化學(xué)成分如表2所示。表1蘆溝礦掘進(jìn)煤矸石的主要化學(xué)成分(單位％)種類SiO2Al2O3CaOFe2O3MgO砂巖煤矸石83.571.286.621.120.02灰?guī)r煤矸石18.342.5159.335.243.40表2爐底灰化學(xué)成分(單位％)SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3TiOMnO49.3627.1111.485.412.131.010.770.04膠結(jié)料中硅酸鹽水泥熟料取自于鄭州龍力水泥廠，其主要化學(xué)成分如表3所示，干排粉煤灰取自于鄭煤集團(tuán)東風(fēng)電廠，其主要化學(xué)成分如表4所示，水淬礦渣取自于唐山鋼鐵廠，其主要化學(xué)成分如表5所示。表3硅酸鹽水泥熟料的化學(xué)成分(單位％)SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3TiOMnO22.675.393.8764.51-0.27--表4干排粉煤灰的化學(xué)成分(單位％)SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3TiOMnO53.4024.4010.307.102.400.700.830.08表5水淬礦渣的化學(xué)成分(單位％)SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3TiOMnO30.8014.702.6738.108.842.770.810.13輔助激發(fā)劑中硫鋁酸鹽水泥熟料取自于唐山北極熊建材有限公司，其主要化學(xué)成分如表6所示，脫硫石膏取自于岳陽華能電廠，其主要成分如表7所示。表6硫鋁酸鹽水泥的化學(xué)成分(單位％)SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3TiOLoss9.5732.362.7342.482.328.131.330.25表7脫硫石膏的化學(xué)成分(單位％)SO3CaOSiO2MgOAl2O3Fe2O3MgOLoss42.431.62.72.320.70.51.019.2激發(fā)劑中，工業(yè)NaCl取自于煙臺廣晟鹽化有限公司，其中NaCl含量≥95％，三乙醇胺取自于上海誠信儀器商城，其中有效成分N(CH2CH2OH)3含量不少于85％。實施例1將硫鋁酸鹽水泥熟料及硅酸鹽水泥熟料放入球磨機(jī)粉磨35min左右，使其粉體比表面積達(dá)到360m2/kg。將干排粉煤灰放入球磨機(jī)粉磨25min，至粉體比表面積達(dá)到450m2/kg，將水淬礦渣放入球磨機(jī)粉磨45min，至粉體比表面積達(dá)到350m2/kg，將脫硫石膏放入球磨機(jī)粉磨35min，至粉體比表面積達(dá)到360m2/kg。將粉磨后的干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料按照質(zhì)量比2:1:1混合均勻，三者總質(zhì)量占充填材料的15.4％，加入粉磨后的硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏再次混合均勻，其中硫鋁酸鹽水泥熟料與脫硫石膏質(zhì)量比為1:1，兩者質(zhì)量之和占干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料混合物總質(zhì)量的2.5％。將工業(yè)NaCl與三乙醇胺同時加入礦井廢水中，使其充分溶解，其中礦井廢水占充填材料總質(zhì)量的23％，工業(yè)NaCl與三乙醇胺的總質(zhì)量占膠結(jié)料的0.9％，其中三乙醇胺的摻量占膠結(jié)料總質(zhì)量的0.03％，其余為工業(yè)NaCl。將掘進(jìn)矸石破碎并篩分至粒徑5mm以下，對爐底灰進(jìn)行篩分，使其粒徑小于2.5mm，將煤矸石與爐底灰按照質(zhì)量比為1:1混合均勻，制得煤矸石和爐底灰混合物，以該混合物補(bǔ)足充填材料。將破碎掘進(jìn)矸與爐底灰的混合物與干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料、硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏的混合物再次混合均勻，之后加入工業(yè)NaCl與三乙醇胺的混合水溶液，充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆?，即制得早?qiáng)型低成本充填材料。實施例2將硫鋁酸鹽水泥熟料及硅酸鹽水泥熟料放入球磨機(jī)粉磨45min，使其粉體比表面積達(dá)到400m2/kg。將干排粉煤灰放入球磨機(jī)粉磨15min，至粉體比表面積達(dá)到400m2/kg，將水淬礦渣放入球磨機(jī)粉磨45min，至粉體比表面積達(dá)到350m2/kg，將脫硫石膏放入球磨機(jī)粉磨35min，至粉體比表面積達(dá)到360m2/kg。將粉磨后的干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料按照質(zhì)量比2:1:1混合均勻，三者總質(zhì)量占充填材料的15.4％，加入粉磨后的硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏再次混合均勻，其中硫鋁酸鹽水泥熟料與脫硫石膏質(zhì)量比為1:1，兩者質(zhì)量之和占干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料混合物總質(zhì)量的2.5％。將工業(yè)NaCl與三乙醇胺同時加入礦井廢水中，使其充分溶解，其中礦井廢水占充填材料總質(zhì)量的23％，工業(yè)NaCl與三乙醇胺的總質(zhì)量占膠結(jié)料的0.9％，其中三乙醇胺的摻量占膠結(jié)料總質(zhì)量的0.03％，其余為工業(yè)NaCl。將掘進(jìn)矸石破碎并篩分至粒徑5mm以下，對爐底灰進(jìn)行篩分，使其粒徑小于2.5mm，將煤矸石與爐底灰按照質(zhì)量比為2:1混合均勻，制得煤矸石和爐底灰混合物，以該混合物補(bǔ)足充填材料。將破碎掘進(jìn)矸與爐底灰的混合物與干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料、硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏的混合物再次混合均勻，之后加入工業(yè)NaCl與三乙醇胺的混合水溶液，充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆?，即制得早?qiáng)型低成本充填材料。實施例3將硫鋁酸鹽水泥熟料及硅酸鹽水泥熟料放入球磨機(jī)粉磨38min，使其粉體比表面積達(dá)到380m2/kg。將干排粉煤灰放入球磨機(jī)粉磨19min，至粉體比表面積達(dá)到425m2/kg，將水淬礦渣放入球磨機(jī)粉磨50min，至粉體比表面積達(dá)到380m2/kg，將脫硫石膏放入球磨機(jī)粉磨30min，至粉體比表面積達(dá)到340m2/kg。將粉磨后的干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料按照質(zhì)量比2:1:1混合均勻，三者總質(zhì)量占充填材料的15.4％，加入粉磨后的硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏再次混合均勻，其中硫鋁酸鹽水泥熟料與脫硫石膏質(zhì)量比為1:1，兩者質(zhì)量之和占干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料混合物總質(zhì)量的2.5％。將工業(yè)NaCl與三乙醇胺同時加入礦井廢水中，使其充分溶解，其中礦井廢水占充填材料總質(zhì)量的23％，工業(yè)NaCl與三乙醇胺的總質(zhì)量占膠結(jié)料的0.9％，其中三乙醇胺的摻量占膠結(jié)料總質(zhì)量的0.03％，其余為工業(yè)NaCl。將掘進(jìn)矸石破碎并篩分至粒徑5mm以下，對爐底灰進(jìn)行篩分，使其粒徑小于2.5mm，將煤矸石與爐底灰按照質(zhì)量比為3:1混合均勻，制得煤矸石和爐底灰混合物，以該混合物補(bǔ)足充填材料。將破碎掘進(jìn)矸與爐底灰的混合物與干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料、硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏的混合物再次混合均勻，之后加入工業(yè)NaCl與三乙醇胺的混合水溶液，充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆?，即制得早?qiáng)型低成本充填材料。按照實施例1、實施例2及實施例3的步驟，配制早強(qiáng)型低成本充填材料，對其性能進(jìn)行了相關(guān)測試，測定樣品最大粒徑小于5mm，更接近于砂漿混合料的粒度，因此，坍落度測試采用50×150×100mm的CA砂漿擴(kuò)展度測定儀進(jìn)行測定，泌水率測定主要采用185×200mm的泌水率測定桶，單軸抗壓強(qiáng)度采用TYE3000水泥膠砂抗折抗壓強(qiáng)度試驗機(jī)進(jìn)行測定，測試結(jié)果如表8所示：表8實施例1-3測試結(jié)果實施例4、實施例5、實施例6中，掘進(jìn)煤矸石均取自于鄭煤集團(tuán)蘆溝煤礦矸石山，主要為砂巖煤矸石和灰?guī)r煤矸石，其化學(xué)成分如表9所示，爐底灰取自于鄭煤集團(tuán)東風(fēng)電廠，其化學(xué)成分如表10所示。表9蘆溝礦井煤矸石的主要化學(xué)成分(單位％)種類SiO2Al2O3CaOFe2O3MgO砂巖煤矸石801.57.51.130.03灰?guī)r煤矸石192.5595.253.42表10爐底灰化學(xué)成分(單位％)SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3TiOMnO48.526.510.552.141.020.780.05膠結(jié)料中硅酸鹽水泥熟料取自于鄭州龍力水泥廠，其主要化學(xué)成分如表3所示，干排粉煤灰取自于鄭煤集團(tuán)東風(fēng)電廠，其主要化學(xué)成分如表4所示，水淬礦渣取自于唐山鋼鐵廠，其主要化學(xué)成分如表5所示。輔助激發(fā)劑中硫鋁酸鹽水泥熟料取自于唐山北極熊建材有限公司，其主要化學(xué)成分如表6所示，脫硫石膏取自于岳陽華能電廠，其主要成分如表7所示。激發(fā)劑中，工業(yè)NaCl取自于煙臺廣晟鹽化有限公司，其中NaCl含量≥95％，三乙醇胺取自于上海誠信儀器商城，其中有效成分N(CH2CH2OH)3含量不少于85％。實施例4將硫鋁酸鹽水泥熟料及硅酸鹽水泥熟料放入球磨機(jī)粉磨38min，使其粉體比表面積達(dá)到385m2/kg。將干排粉煤灰放入球磨機(jī)粉磨18min，至粉體比表面積達(dá)到415m2/kg，將水淬礦渣放入球磨機(jī)粉磨55min，至粉體比表面積達(dá)到400m2/kg，將脫硫石膏放入球磨機(jī)粉磨38min，至粉體比表面積達(dá)到350m2/kg。將粉磨后的干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料按照質(zhì)量比2:1:1混合均勻，三者總質(zhì)量占充填材料的15.2％，加入粉磨后的硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏再次混合均勻，其中硫鋁酸鹽水泥熟料與脫硫石膏質(zhì)量比為1:1，兩者質(zhì)量之和占干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料混合物總質(zhì)量的2.5％。將工業(yè)NaCl與三乙醇胺同時加入礦井廢水中，使其充分溶解，其中礦井廢水占充填材料總質(zhì)量的23％，工業(yè)NaCl與三乙醇胺的總質(zhì)量占膠結(jié)料的0.9％，其中三乙醇胺的摻量占膠結(jié)料總質(zhì)量的0.03％，其余為工業(yè)NaCl。將掘進(jìn)矸石破碎并篩分至5mm以下，對爐底灰進(jìn)行篩分，使其粒徑小于2.5mm。將煤矸石與爐底灰按照質(zhì)量比1:1混合均勻，制得煤矸石和爐底灰混合物，以該混合物補(bǔ)足充填材料。將破碎掘進(jìn)矸與爐底灰的混合物與干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料、硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏的混合物再次混合均勻，之后加入工業(yè)NaCl與三乙醇胺的混合水溶液，充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆?，即制得早?qiáng)型低成本充填材料。實施例5將硫鋁酸鹽水泥熟料及硅酸鹽水泥熟料放入球磨機(jī)粉磨38min，使其粉體比表面積達(dá)到370m2/kg。將干排粉煤灰放入球磨機(jī)粉磨20min，至粉體比表面積達(dá)到435m2/kg，將水淬礦渣放入球磨機(jī)粉磨50min，至粉體比表面積達(dá)到370m2/kg。將脫硫石膏放入球磨機(jī)粉磨32min，至粉體比表面積達(dá)到350m2/kg。將粉磨后的干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料按照質(zhì)量比2:1:1混合均勻，三者總質(zhì)量占充填材料的17.4％，加入粉磨后的硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏再次混合均勻，其中硫鋁酸鹽水泥熟料與脫硫石膏質(zhì)量比為1:1，兩者質(zhì)量之和占干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料混合物總質(zhì)量的2.5％。將工業(yè)NaCl與三乙醇胺同時加入礦井廢水中，使其充分溶解，其中礦井廢水占充填材料總質(zhì)量的23％，工業(yè)NaCl與三乙醇胺的總質(zhì)量占膠結(jié)料的0.9％，其中三乙醇胺的摻量占膠結(jié)料總質(zhì)量的0.03％，其余為工業(yè)NaCl。將掘進(jìn)矸石破碎并篩分至5mm以下，對爐底灰進(jìn)行篩分，使其粒徑小于2.5mm。將煤矸石與爐底灰按照質(zhì)量比1:1混合均勻，制得煤矸石和爐底灰混合物，以該混合物補(bǔ)足充填材料。將破碎掘進(jìn)矸與爐底灰的混合物與干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料、硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏的混合物再次混合均勻，之后加入工業(yè)NaCl與三乙醇胺的混合水溶液，充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆蚣粗频迷鐝?qiáng)型低成本充填材料。實施例6將硫鋁酸鹽水泥熟料及硅酸鹽水泥熟料放入球磨機(jī)粉磨38min，使其粉體比表面積達(dá)到380m2/kg。將干排粉煤灰放入球磨機(jī)粉磨15min，至粉體比表面積達(dá)到400m2/kg，將水淬礦渣放入球磨機(jī)粉磨52min，至粉體比表面積達(dá)到390m2/kg。將脫硫石膏放入球磨機(jī)粉磨30min，至粉體比表面積達(dá)到335m2/kg。將粉磨后的干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料按照質(zhì)量比2:1:1混合均勻，三者總質(zhì)量占充填材料的19.5％，加入粉磨后的硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏再次混合均勻，其中硫鋁酸鹽水泥熟料與脫硫石膏質(zhì)量比為1:1，兩者質(zhì)量之和占干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料混合物總質(zhì)量的2.5％。將工業(yè)NaCl與三乙醇胺同時加入礦井廢水中，使其充分溶解，其中礦井廢水占充填材料總質(zhì)量的23％，工業(yè)NaCl與三乙醇胺的總質(zhì)量占膠結(jié)料的0.9％，其中三乙醇胺的摻量占膠結(jié)料總質(zhì)量的0.03％，其余為工業(yè)NaCl。將掘進(jìn)矸石破碎并篩分至5mm以下，對爐底灰進(jìn)行篩分，使其粒徑小于2.5mm。將煤矸石與爐底灰按照質(zhì)量比1:1混合均勻，制得煤矸石和爐底灰混合物，以該混合物補(bǔ)足充填材料。將破碎掘進(jìn)矸與爐底灰的混合物與干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料、硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏的混合物再次混合均勻，之后加入工業(yè)NaCl與三乙醇胺的混合水溶液，充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆?，即制得早?qiáng)型低成本充填材料。按照實施例4、實施例5及實施例6的步驟，配制早強(qiáng)型低成本充填材料，對其性能進(jìn)行了相關(guān)測試，測定樣品最大粒徑小于5mm，更接近于砂漿混合料的粒度，因此，坍落度測試采用50×150×100mm的CA砂漿擴(kuò)展度測定儀進(jìn)行測定，泌水率測定主要采用185×200mm的泌水率測定桶，單軸抗壓強(qiáng)度采用TYE3000水泥膠砂抗折抗壓強(qiáng)度試驗機(jī)進(jìn)行測定，測試結(jié)果如表11所示：表11實施例4-6測試結(jié)果實施例7、實施例8、實施例9中，掘進(jìn)煤矸石均取自于鄭煤集團(tuán)蘆溝煤礦矸石山，主要為砂巖煤矸石和灰?guī)r煤矸石，其化學(xué)成分如表12所示，爐底灰取自于鄭煤集團(tuán)東風(fēng)電廠，其化學(xué)成分如表13所示。表12蘆溝礦井煤矸石的主要化學(xué)成分(單位％)種類SiO2Al2O3CaOFe2O3MgO砂巖煤矸石751.5151.130.03灰?guī)r煤矸石232.52555.263.43表13爐底灰的主要化學(xué)成分(單位％)SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3TiOMnO4226.5842.151.020.770.05膠結(jié)料中硅酸鹽水泥熟料取自于鄭州龍力水泥廠，其主要化學(xué)成分如表3所示，干排粉煤灰取自于鄭煤集團(tuán)東風(fēng)電廠，其主要化學(xué)成分如表4所示，水淬礦渣取自于唐山鋼鐵廠，其主要化學(xué)成分如表5所示。輔助激發(fā)劑中硫鋁酸鹽水泥熟料取自于唐山北極熊建材有限公司，其主要化學(xué)成分如表6所示，脫硫石膏取自于岳陽華能電廠，其主要成分如表7所示。激發(fā)劑中，工業(yè)NaCl取自于煙臺廣晟鹽化有限公司，其中NaCl含量≥95％，三乙醇胺取自于上海誠信儀器商城，其中有效成分N(CH2CH2OH)3含量不少于85％。實施例7將硫鋁酸鹽水泥熟料及硅酸鹽水泥熟料放入球磨機(jī)粉磨40min左右，使其粉體比表面積達(dá)到400m2/kg。將干排粉煤灰放入球磨機(jī)粉磨20min，至粉體比表面積達(dá)到420m2/kg，將水淬礦渣放入球磨機(jī)粉磨60min，至粉體比表面積達(dá)到410m2/kg。將脫硫石膏放入球磨機(jī)粉磨30min，至粉體比表面積達(dá)到360m2/kg。將粉磨后的干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料按照質(zhì)量比2:1:1混合均勻，三者總質(zhì)量占充填材料的15.4％，加入粉磨后的硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏再次混合均勻，其中硫鋁酸鹽水泥熟料與脫硫石膏質(zhì)量比為1:1，兩者質(zhì)量之和占干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料混合物總質(zhì)量的2.5％。將工業(yè)NaCl與三乙醇胺同時加入礦井廢水中，使其充分溶解，其中礦井廢水占充填材料總質(zhì)量的23％，工業(yè)NaCl與三乙醇胺的總質(zhì)量占膠結(jié)料的0.5％，其中三乙醇胺的摻量占膠結(jié)料總質(zhì)量的0.03％，其余為工業(yè)NaCl。將掘進(jìn)矸石破碎并篩分至5mm以下，對爐底灰進(jìn)行篩分，使其粒徑小于2.5mm。將煤矸石與爐底灰按照質(zhì)量比1:1混合均勻，制得煤矸石和爐底灰混合物，以該混合物補(bǔ)足充填材料。將破碎掘進(jìn)矸與爐底灰的混合物與干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料、硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏的混合物再次混合均勻，之后加入工業(yè)NaCl與三乙醇胺的混合水溶液，充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆?，即制得早?qiáng)型低成本充填材料。實施例8將硫鋁酸鹽水泥熟料及硅酸鹽水泥熟料放入球磨機(jī)粉磨40min，使其粉體比表面積達(dá)到390m2/kg左右。將干排粉煤灰放入球磨機(jī)粉磨20min，至粉體比表面積達(dá)到435m2/kg左右，將水淬礦渣放入球磨機(jī)粉磨50min，至粉體比表面積達(dá)到370m2/kg左右。將脫硫石膏放入球磨機(jī)粉磨33min，至粉體比表面積達(dá)到350m2/kg左右。將粉磨后的干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料按照質(zhì)量比2:1:1混合均勻，三者總質(zhì)量占充填材料的15.4％，加入粉磨后的硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏再次混合均勻，其中硫鋁酸鹽水泥熟料與脫硫石膏質(zhì)量比為1:1，兩者質(zhì)量之和占干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料混合物總質(zhì)量的2.5％。將工業(yè)NaCl與三乙醇胺同時加入礦井廢水中，使其充分溶解，其中礦井廢水占充填材料總質(zhì)量的23％，工業(yè)NaCl與三乙醇胺的總質(zhì)量占膠結(jié)料的0.7％，其中三乙醇胺的摻量占膠結(jié)料總質(zhì)量的0.03％，其余為工業(yè)NaCl。將掘進(jìn)矸石破碎并篩分至5mm以下，對爐底灰進(jìn)行篩分，使其粒徑小于2.5mm。將煤矸石與爐底灰按照質(zhì)量比1:1混合均勻，制得煤矸石和爐底灰混合物，以該混合物補(bǔ)足充填材料。將破碎掘進(jìn)矸與爐底灰的混合物與干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料、硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏的混合物再次混合均勻，之后加入工業(yè)NaCl與三乙醇胺的混合水溶液，充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆蚣粗频迷鐝?qiáng)型低成本充填材料。實施例9將硫鋁酸鹽水泥熟料及硅酸鹽水泥熟料放入球磨機(jī)粉磨38min左右，使其粉體比表面積達(dá)到380m2/kg。將干排粉煤灰放入球磨機(jī)粉磨20min，至粉體比表面積達(dá)到430m2/kg，將水淬礦渣放入球磨機(jī)粉磨56min，至粉體比表面積達(dá)到410m2/kg。將脫硫石膏放入球磨機(jī)粉磨30min，至粉體比表面積達(dá)到340m2/kg。將粉磨后的干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料按照質(zhì)量比2:1:1混合均勻，三者總質(zhì)量占充填材料的15.4％，加入粉磨后的硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏再次混合均勻，其中硫鋁酸鹽水泥熟料與脫硫石膏質(zhì)量比為1:1，兩者質(zhì)量之和占干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料混合物總質(zhì)量的2.5％。將工業(yè)NaCl與三乙醇胺同時加入礦井廢水中，使其充分溶解，其中礦井廢水占充填材料總質(zhì)量的23％，工業(yè)NaCl與三乙醇胺的總質(zhì)量占膠結(jié)料的0.9％，其中三乙醇胺的摻量占膠結(jié)料總質(zhì)量的0.03％，其余為工業(yè)NaCl。將掘進(jìn)矸石破碎并篩分至5mm以下，對爐底灰進(jìn)行篩分，使其粒徑小于2.5mm。將煤矸石與爐底灰按照質(zhì)量比1:1混合均勻，制得煤矸石和爐底灰混合物，以該混合物補(bǔ)足充填材料。將破碎掘進(jìn)矸與爐底灰的混合物與干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料、硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏的混合物再次混合均勻，之后加入工業(yè)NaCl與三乙醇胺的混合水溶液，充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆蚣粗频迷鐝?qiáng)型低成本充填材料。按照實施例7、實施例8及實施例9的步驟，配制早強(qiáng)型低成本充填材料，對其性能進(jìn)行了相關(guān)測試，測定樣品最大粒徑小于5mm，更接近于砂漿混合料的粒度，因此，坍落度測試采用50×150×100mm的CA砂漿擴(kuò)展度測定儀進(jìn)行測定，泌水率測定主要采用185×200mm的泌水率測定桶，單軸抗壓強(qiáng)度采用TYE3000水泥膠砂抗折抗壓強(qiáng)度試驗機(jī)進(jìn)行測定，測試結(jié)果如表14所示：表14實施例7-9測試結(jié)果實施例10、實施例11、實施例12中，掘進(jìn)煤矸石均取自于鄭煤集團(tuán)蘆溝煤礦矸石山，主要為砂巖煤矸石和灰?guī)r煤矸石，其化學(xué)成分如表15所示，爐底灰取自于鄭煤集團(tuán)東風(fēng)電廠，其化學(xué)成分如表16所示。表15蘆溝礦井煤矸石的主要化學(xué)成分(單位％)種類SiO2Al2O3CaOFe2O3MgO砂巖煤矸石851.28101.120.02灰?guī)r煤矸石152.51635.243.40表16爐底灰的主要化學(xué)成分(單位％)SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3TiOMnO55301362.131.010.770.04膠結(jié)料中硅酸鹽水泥熟料取自于鄭州龍力水泥廠，其主要化學(xué)成分如表3所示，干排粉煤灰取自于鄭煤集團(tuán)東風(fēng)電廠，其主要化學(xué)成分如表4所示，水淬礦渣取自于唐山鋼鐵廠，其主要化學(xué)成分如表5所示。輔助激發(fā)劑中硫鋁酸鹽水泥熟料取自于唐山北極熊建材有限公司，其主要化學(xué)成分如表6所示，脫硫石膏取自于岳陽華能電廠，其主要成分如表7所示。激發(fā)劑中，工業(yè)NaCl取自于煙臺廣晟鹽化有限公司，其中NaCl含量≥95％，三乙醇胺取自于上海誠信儀器商城，其中有效成分N(CH2CH2OH)3含量不少于85％。實施例10將硫鋁酸鹽水泥熟料及硅酸鹽水泥熟料放入球磨機(jī)粉磨36min，使其粉體比表面積達(dá)到380m2/kg。將干排粉煤灰放入球磨機(jī)粉磨25min，至粉體粉體比表面積達(dá)到450m2/kg，將水淬礦渣放入球磨機(jī)粉磨58min，至粉體比表面積達(dá)到400m2/kg。將脫硫石膏放入球磨機(jī)粉磨34min，至粉體比表面積達(dá)到360m2/kg。將粉磨后的干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料按照質(zhì)量比2:1:1混合均勻，三者總質(zhì)量占充填材材料的15.4％，加入粉磨后的硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏再次混合均勻，其中硫鋁酸鹽水泥熟料與脫硫石膏質(zhì)量比為1:1，兩者質(zhì)量之和占干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料混合物總質(zhì)量的2.5％。將工業(yè)NaCl與三乙醇胺同時加入礦井廢水中，使其充分溶解，其中礦井廢水占充填材料總質(zhì)量的21％，工業(yè)NaCl與三乙醇胺的總質(zhì)量占膠結(jié)料的0.9％，其中三乙醇胺的摻量占膠結(jié)料總質(zhì)量的0.03％，其余為工業(yè)NaCl。將掘進(jìn)矸石破碎并篩分至5mm以下，對爐底灰進(jìn)行篩分，使其粒徑小于2.5mm。將煤矸石與爐底灰按照質(zhì)量比1:1混合均勻，制得煤矸石和爐底灰混合物，以該混合物補(bǔ)足充填材料。將破碎掘進(jìn)矸與爐底灰的混合物與干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料、硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏的混合物再次混合均勻，之后加入工業(yè)NaCl與三乙醇胺的混合水溶液，充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆蚣粗频迷鐝?qiáng)型低成本充填材料。實施例11將硫鋁酸鹽水泥熟料及硅酸鹽水泥熟料放入球磨機(jī)粉磨37min左右，使其粉體比表面積達(dá)到370m2/kg。將干排粉煤灰放入球磨機(jī)粉磨19min，至粉體比表面積達(dá)到440m2/kg，將水淬礦渣放入球磨機(jī)粉磨58min，至粉體比表面積達(dá)到410m2/kg。將脫硫石膏放入球磨機(jī)粉磨25min，至粉體比表面積達(dá)到320m2/kg。將粉磨后的干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料按照質(zhì)量比2:1:1混合均勻，三者總質(zhì)量占充填材材料的15.4％，加入粉磨后的硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏再次混合均勻，其中硫鋁酸鹽水泥熟料與脫硫石膏質(zhì)量比為1:1，兩者質(zhì)量之和占干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料混合物總質(zhì)量的2.5％。將工業(yè)NaCl與三乙醇胺同時加入礦井廢水中，使其充分溶解，其中礦井廢水占充填材料總質(zhì)量的22％，工業(yè)NaCl與三乙醇胺的總質(zhì)量占膠結(jié)料的0.9％，其中三乙醇胺的摻量占膠結(jié)料總質(zhì)量的0.03％，其余為工業(yè)NaCl。將掘進(jìn)矸石破碎并篩分至5mm以下，對爐底灰進(jìn)行篩分，使其粒徑小于2.5mm。將煤矸石與爐底灰按照質(zhì)量比1:1混合均勻，制得煤矸石和爐底灰混合物，以該混合物補(bǔ)足充填材料。將破碎掘進(jìn)矸與爐底灰的混合物與干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料、硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏的混合物再次混合均勻，之后加入工業(yè)NaCl與三乙醇胺的混合水溶液，充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆蚣粗频迷鐝?qiáng)型低成本充填材料。實施例12將硫鋁酸鹽水泥熟料及硅酸鹽水泥熟料放入球磨機(jī)粉磨38min左右，使其粉體比表面積達(dá)到360m2/kg。將干排粉煤灰放入球磨機(jī)粉磨19min，至粉體比表面積達(dá)到410m2/kg，將水淬礦渣放入球磨機(jī)粉磨48min，至粉體比表面積達(dá)到360m2/kg。將脫硫石膏放入球磨機(jī)粉磨23min，至粉體比表面積達(dá)到320m2/kg。將粉磨后的干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料按照質(zhì)量比2:1:1混合均勻，三者總質(zhì)量占充填材材料的15.4％，加入粉磨后的硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏再次混合均勻，其中硫鋁酸鹽水泥熟料與脫硫石膏質(zhì)量比為1:1，兩者質(zhì)量之和占干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料混合物總質(zhì)量的2.5％。將工業(yè)NaCl與三乙醇胺同時加入礦井廢水中，使其充分溶解，其中礦井廢水占充填材料總質(zhì)量的23％，工業(yè)NaCl與三乙醇胺的總質(zhì)量占膠結(jié)料的0.9％，其中三乙醇胺的摻量占膠結(jié)料總質(zhì)量的0.03％，其余為工業(yè)NaCl。將掘進(jìn)矸石破碎并篩分至5mm以下，對爐底灰進(jìn)行篩分，使其粒徑小于2.5mm。將煤矸石與爐底灰按照質(zhì)量比1:1混合均勻，制得煤矸石和爐底灰混合物，以該混合物補(bǔ)足充填材料。將破碎掘進(jìn)矸與爐底灰的混合物與干排粉煤灰、水淬礦渣、硅酸鹽水泥熟料、硫鋁酸鹽水泥熟料及脫硫石膏的混合物再次混合均勻，之后加入工業(yè)NaCl與三乙醇胺的混合水溶液，充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆蚣粗频迷鐝?qiáng)型低成本充填材料。按照實施例10、實施例11及實施例12的步驟，配制出的早強(qiáng)型低成本充填材料，對其性能進(jìn)行了相關(guān)測試，測定樣品最大粒徑小于5mm，更接近于砂漿混合料的粒度，因此，坍落度測試采用50×150×100mm的CA砂漿擴(kuò)展度測定儀進(jìn)行測定，泌水率測定主要采用185×200mm的泌水率測定桶，單軸抗壓強(qiáng)度采用TYE3000水泥膠砂抗折抗壓強(qiáng)度試驗機(jī)進(jìn)行測定，測試結(jié)果如表17所示：表17實施例10-12測試結(jié)果以上實施例表明本發(fā)明公開的煤礦早強(qiáng)型低成本充填材料，具有較強(qiáng)的可實施性。當(dāng)前第1頁1 2 3