一種新型高強摻雜高水材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] -種新型高強摻雜高水材料，屬于采礦技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種充填法采煤所用 的充填材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 采礦會帶來一系列的后續(xù)問題，為了減小甚至避免開采引起的地表建筑物的沉降 和變形，采空區(qū)一般需要采取支護或填充等措施避。
[0003] 高水材料是冶金行業(yè)金礦、鐵礦等的單位填充和尾砂、廢料填充的膠結(jié)材料，并且 可以廣泛應(yīng)用于煤炭行業(yè)巷道旁填充支護，采空區(qū)堵漏滅火、阻燃、井巷壁厚充填支護等。
[0004] 傳統(tǒng)的充填材料主要有兩類：一是以硅酸鹽水泥摻雜水玻璃作為充填材料，但是 該類材料有使用壽命短、作業(yè)固化時間長和材料浪費等缺點；二是高水材料充填，該材料具 有漿液流動性強，工藝簡單，性能穩(wěn)定，凝固速度快等優(yōu)點。
[0005] 現(xiàn)有高水材料以及超高水材料都存在著強度較低、價格較高以及極易失水風(fēng)化等 缺點，難以滿足大規(guī)模充填需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的問題：克服現(xiàn)有高水材料使用上強度低、成本高的不足，提供一種 既能保留現(xiàn)有高水材料流動性強，性能穩(wěn)定等優(yōu)點，又能提高終凝強度、降低成本的摻雜改 性高水材料。
[0007] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種新型高強摻雜高水材料，該材料由甲乙兩大組 份組成，其中，甲組為普通高水材料；乙組為摻雜的固體摻合料，可以為碎石、粘土，粉煤灰、 煤矸石等。
[0008] 本發(fā)明以碎石骨料摻和骨料作為說明，其粒徑為5~60mm之間，本發(fā)明實施例中將 各粒徑分為 4 組，分別為：5~10mm、10~20mm、20~40mm、40~60mm。
[0009] 本發(fā)明使用〇 101X200的圓形模具，統(tǒng)一將制成圓柱形試件，養(yǎng)護溫度為24°C， 最終凝結(jié)試件為7天，通過試驗方法得出各組試件的強度。
[0010] 甲組各個組分重量為：水66. 7%~86. 7%、石膏6. 7%~15. 4%，特種水泥6. 7%~15. 4%， 膨脹劑 〇. 67%~1. 54%，速凝劑 0. 27%~0. 62%。
[0011] 甲組重量和乙組重量為：普通高水材料19. 4%~28. 6%，碎石骨料71. 4%~80.6%。
[0012] 優(yōu)選：上述摻雜的固體摻合料粒徑為5~20mm，甲組重量和乙組重量為：普通高水 材料 19. 4%~23. 1 %，碎石骨料 76. 9%~80.6%。
[0013] 更優(yōu)選：上述摻雜的固體摻合料粒徑為5~10mm，甲組重量和乙組重量為：普通高 水材料 19. 4%~21. 2 %，碎石骨料 78. 8%~80.6%。
[0014] 所選的固體摻雜摻合料為普通碎石，通過篩分法篩選出符合粒徑要求的摻合料。 該固體摻合料(即碎石）具有分布廣泛，獲取容易，價格低廉等優(yōu)點。
[0015] 本發(fā)明取得的進步如下： 1、使用大量的碎石作為摻合料，節(jié)省了高水材料，從而節(jié)省了成本。并且由于碎石來源 廣泛，能夠極大的節(jié)省人力物力，打來巨大的經(jīng)濟效益。
[0016] 2、相對于普通高水材料，摻雜改性高水材料強度更高，更能滿足工程實際需要。
[0017] 3、摻雜改性高水材料無毒、無味、無污染，更加環(huán)保。
【具體實施方式】
[0018] 下面結(jié)合實驗對本發(fā)明一種新型高強摻雜高水材料作進一步的說明。
[0019] 以下所述，僅是本發(fā)明的部分效果較佳的實施例，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在 不脫離發(fā)明的原理和精神的情況下，可以對這些實施例進行合理的修改、替換和變型，本發(fā) 明的范圍由權(quán)利要求書界定。
[0020] 實施例1 稱取甲料：粒徑為5~10mm的碎石骨料78. 8%~80.6% 〇
[0021] 稱取乙料：水 15. 52%~16. 96%、石膏 1. 81%~1. 98%，特種水泥 1. 81%~1. 98%，膨脹劑 0. 18%~0. 20%，速凝劑0. 07%~0. 08%。混合后攪拌均勻，將漿液注入模具，得到了摻雜改性高 水材料試件。
[0022] 實施例2 稱取甲料：粒徑為l〇~20mm的碎石骨料76. 9%~78.8%。
[0023] 稱取乙料：水 16. 96%~18. 48%、石膏 1. 98%~2. 16%，特種水泥 1. 98%~2. 16%，膨脹劑 0. 20%~0. 22%，速凝劑0. 08%~0. 09%?；旌虾髷嚢杈鶆?，將漿液注入模具，得到了摻雜改性高 水材料試件。
[0024] 實施例3 稱取甲料：粒徑為20~40mm的碎石骨料75. 4%~76. 9%。
[0025] 稱取乙料：水 18. 48%~19.68%、石膏 2. 16%~2. 30%，特種水泥 2. 16%~2. 30%，膨脹劑 0. 22%~0. 23%，速凝劑0. 08%~0. 09%?；旌虾髷嚢杈鶆?，將漿液注入模具，得到了摻雜改性高 水材料試件。
[0026] 實施例4 稱取甲料：粒徑為40~60mm的碎石骨料71. 4%~75. 4%。
[0027] 稱取乙料：水 19. 68%~22.88%、石膏 2. 30%~2. 67%，特種水泥 2. 30%~2. 67%，膨脹劑 0. 23%~0. 27%，速凝劑0. 09%~0. 11%?；旌虾髷嚢杈鶆颍瑢{液注入模具，得到了摻雜改性高 水材料試件。
[0028] 對比例 僅由普通高水材料配制而成，各個組分重量為：水66. 7%~86. 7%、石膏6. 7%~15. 4%，特 種水泥6. 7%~15. 4%，膨脹劑 0. 67%~1. 54%，速凝劑 0. 27%~0. 62%。
[0029] 表1實施例1-4和對比例的材料性能表
注：上表中增幅為實例中試件的強度相對于對比例中試件的強度增大程度。
[0030] 由表1可以看出： 1、強度高：相對于普通高水材料，摻雜改性高水材料強度更高，更能滿足大規(guī)模充填需 要。
[0031] 2、成本低：使用大量的碎石作為摻合料，節(jié)省了高水材料，從而節(jié)省了成本；由于 摻和物來源廣泛，能夠極大的節(jié)省人力物力，帶來巨大的經(jīng)濟效益。
[0032] 實際工程應(yīng)用中，可按實際需要選用實施例1~實施例4中的摻合料。
【主權(quán)項】
1. 該材料由甲乙兩大組份配制而成，其中，甲組為普通高水材料；乙組為一定粒徑級 配摻雜的固體摻合料。2. -種如權(quán)利要求1所述的新型高強摻雜高水材料，甲組各個組分重量為： 水 66. 7%~86. 7%、石膏 6. 7%~15. 4%，特種水泥 6. 7%~15. 4%，膨脹劑 0? 67%~L 54%，速 凝劑0. 27%~0. 62% ;甲組重量和乙組重量為：普通高水材料19. 4%~28. 6%，碎石骨料 71. 4%~80. 6%〇3. 配置步驟為：在攪拌機中加入水、特種水泥、石膏、速凝劑和發(fā)泡劑，攪拌均勻后注 入到固體摻合物中。
【專利摘要】一種新型高強摻雜高水材料，屬于采礦技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種充填法采煤所用的充填材料。該材料由甲乙兩大組份配制而成，其中，甲組為普通高水材料；乙組為一定粒徑級配摻雜的固體摻合料，本發(fā)明以碎石骨料作為說明。甲組各個組分重量為：水66.7%~86.7%、石膏6.7%~15.4%，特種水泥6.7%~15.4%，膨脹劑0.67%~1.54%，速凝劑0.27%~0.62%。甲組重量和乙組重量為：普通高水材料19.4%~28.6%，碎石骨料71.4%~80.6%。本發(fā)明的新型高水材料具有原料廣泛、價格低廉，穩(wěn)定性好，后期強度高和綠色環(huán)保等有點，可以滿足大規(guī)模充填需要。
【IPC分類】C04B38/02, C04B28/14
【公開號】CN105152612
【申請?zhí)枴緾N201510038873
【發(fā)明人】蔣源, 劉長武, 盧邦穩(wěn), 郭兵兵, 劉德峰, 李嘉峰, 陳宏臻
【申請人】四川大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年1月27日