The invention discloses an early strength and weak swelling filling material and a filling method. The filling material is composed of a matrix component and an admixture component. The matrix component includes inert material, cementitious material and water. The admixture component includes foaming agent, foaming stabilizer and retarder. The addition amount of the foaming agent is 3-10% of the inert material quality. The content of foam stabilizer is 3-5% of inert material and retarder is 0.1-0.8% of inert material. The new type of early strength and weak swelling filling material of the invention has the characteristics of good fluidity, long initial setting time, high early strength, and weak swelling, and the swelling rate is 20-50%. When applied to mining and filling, 100% high roof connection rate can be achieved, and effective support is formed for the roof of roadway or goaf.
【技术实现步骤摘要】
一种早强弱膨胀性充填材料及其填充方法
本专利技术涉及一种早强弱膨胀性充填材料及其填充方法,适用于矿山尤其是金属矿山的充填采矿,属于矿山与地下工程安全
技术介绍
矿产资源的开发是人类社会前进和发展中的一个重要组成部分,它对人类社会的发展和文明的进步有着重要的推动作用。近年来,由于地下矿产资源的开采引起的地质灾害频发,其中地表沉陷、地面塌落岩爆、岩石冒落(冒顶)等灾害日益突出,严重影响了社会经济发展。充填采矿法是采用人工形成的充填体进行地压的有效控制,用以限制采场围岩崩落和地表下沉,确保安全生产。随着矿山开采深度的不断加深和矿山资源价格不断上涨,矿山生产安全和环境保护日益重要,充填采矿法越来越受到重视。与其他矿床开采方法相比,充填采矿法具有明显的优势:充填体不仅可以支撑围岩,而且可以延缓、减少甚至阻止采后空区围岩的破坏和移动。有利于开采深部矿床,水下、建筑物下和构筑物下的矿床,还可预防有自燃性矿石的内因火灾。矿石回采率高,贫化率低,采选综合经济效益好,最大限度地对矿产资源进行开采利用。利用选厂排放的尾砂进行地下采空区回填,有效减少甚至杜绝地表尾矿的堆积、减少尾矿中重金属或有毒物质对大气和地表水的污染。随着矿床开采深度的不断加大,地应力増高,尤其在高地应为矿区,采场失去稳定性的风险増加,潜在的灾害如岩爆等地压问题发生几率也随之增大。将采空区进行充填,可以解决采场不平衡应力的传递和调整,使原岩应力场再次达到稳定状态。随着充填采矿法在金属矿山、非金属矿山中的广泛应用,充填新材料、新工艺不断出现。使得充填法采矿发展成为一种安全、高效的采矿方法。但大多数的新技 ...
【技术保护点】
1.一种早强弱膨胀性充填材料,其特征在于:包括基体组分和外掺组分两部分,其中基体组分为包括惰性材料和胶凝材料的混合物,外掺组分为包括发泡剂、稳泡剂和缓凝剂的混合物,外掺组分的膨胀率为20~50%;所述惰性材料为充填材料的骨料,胶凝材料为惰性材料的胶结固化材料,缓凝剂用于减缓惰性材料和胶凝材料混合后发生化学反应的速度,发泡剂用于在基体组分中形成气泡,稳泡剂用于维持基体组分中气泡的稳定状态。
【技术特征摘要】
1.一种早强弱膨胀性充填材料,其特征在于:包括基体组分和外掺组分两部分,其中基体组分为包括惰性材料和胶凝材料的混合物,外掺组分为包括发泡剂、稳泡剂和缓凝剂的混合物,外掺组分的膨胀率为20~50%;所述惰性材料为充填材料的骨料,胶凝材料为惰性材料的胶结固化材料,缓凝剂用于减缓惰性材料和胶凝材料混合后发生化学反应的速度,发泡剂用于在基体组分中形成气泡,稳泡剂用于维持基体组分中气泡的稳定状态。2.根据权利要求1所述的早强弱膨胀性充填材料,其特征在于:所述胶凝材料的质量为惰性材料的12~25%,发泡剂的质量为惰性材料的3~10%,稳泡剂的质量为惰性材料的3~5%,缓凝剂的质量为惰性材料的0.1~0.8%。3.根据权利要求1或2所述的早强弱膨胀性充填材料,其特征在于:所述惰性材料为待施工区域的矿山选矿后的尾砂,其平均粒径为0.01~0.03mm;所述胶凝材料为以普通硅酸盐水泥为主料、萘系高效减水剂为辅料的复合型固化剂。4.根据权利要求1或2所述的早强弱膨胀性充填材料,其特征在于:所述发泡剂为质量浓度为5~20%...
【专利技术属性】
技术研发人员:韩立军,孟庆彬,陈珂,黄小忠,孙茂贵,宗义江,沙学伟,刘发平,
申请(专利权)人:中国矿业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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