一种填充材料及其应用制造技术

本发明专利技术属于填充材料技术领域，具体涉及一种填充材料及其应用。本发明专利技术提供了一种填充材料，包括以下质量份数的组分：蛋清粉30～80份；水泥55～92份；尾矿330～920份。利用本发明专利技术提供的填充材料进行填充的时候，在较低的质量浓度下进行施工，所形成的填充体就能够满足实际应用要求。应用要求。

【技术实现步骤摘要】
一种填充材料及其应用


[0001]本专利技术属于采空区充填
，具体涉及一种填充材料及其应用。

技术介绍

[0002]采空区是由人为挖掘或者天然地质运动在地表下面产生的“空洞”，采空区的存在使得矿山的安全生产面临很大的安全问题，人员与机械设备都可能掉入采空区内部受到伤害。
[0003]在实际开采过程中，通常采用向采空区进行填充的方式来有效控制地表下沉。而传统的填充材料主要以水泥作为胶凝材料，通过和尾矿混合后对采空区进行填充。但利用上述填充材料进行填充的时候，需要水泥和尾矿形成的填充浆料在较高的质量浓度(78％)以上时，所形成的填充体才能够满足填充材料的技术要求。而实际施工过程中，在利用高质量浓度的填充浆料进行填充的时候，普通的设备难以进行施工，需要引进进口设备，建设深锥浓密设施进行施工，在一定程度上限制了填充材料的应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种填充材料，利用本专利技术提供的填充材料进行填充的时候，无需采用深锥浓密设施进行施工，水泥和尾矿所形成的填充浆料在较低的质量浓度下，所形成的填充体就能够满足填充材料的技术要求。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种填充材料，包括以下质量份数的组分：
[0007]蛋清粉
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30～80份；
[0008]水泥
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55～92份；
[0009]尾矿
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330～920份。
[0010]优选的，所述填充材料包括以下质量份数的组分：
[0011]蛋清粉
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35～75份；
[0012]水泥
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60～90份；
[0013]尾矿
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350～900份。
[0014]优选的，所述蛋清粉的粒度为100～200目。
[0015]优选的，所述水泥包括PO42.5普通硅酸盐水泥。
[0016]优选的，所述尾矿的密度为2.7～3.3g/cm3；不均匀系数C
u
为3.85～4.22。
[0017]优选的，所述尾矿的粒径分布为：D
10
＝5～10μm，D
50
＝80～90μm，D
90
＝300～400μm，平均粒径为25～50μm。
[0018]本专利技术还提供了上述技术方案所述填充材料在采空区填充中的应用。
[0019]优选的，所述填充材料以膏体填充浆料的形式对采空区进行填充。
[0020]优选的，所述膏体填充浆料的质量浓度为60～70％，密度为2110～2180kg/cm3。
[0021]本专利技术提供了一种填充材料，包括以下质量份数的组分：蛋清粉30～80份；水泥55
～92份；尾矿330～920份。利用本专利技术提供的填充材料进行填充，在将填充材料和水进行混合形成浆料的过程中，蛋清分子被不断拉扯，其中的疏水基团和空气结合形成蛋白质分子气团，气团外部的亲水基和水构成气团外壁包裹，在混合的过程中，蛋清粉和空气以及水相互作用，体积膨胀，粘度增加；同时和水泥在水化后形成的产物相结合，进一步使得膏体填充浆料的粘度增加，使得水泥和尾矿所形成的浆料在低质量浓度下进行施工后，所形成的填充体就能够满足应用要求。
具体实施方式
[0022]本专利技术提供了一种填充材料，包括以下质量份数的组分：
[0023]蛋清粉
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30～80份；
[0024]水泥
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55～92份；
[0025]尾矿
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330～920份。
[0026]在本专利技术中，若无特殊说明，所有组分均为本领域技术人员熟知的市售产品。
[0027]以质量份数计，本专利技术提供的填充材料包括蛋清粉30～80份，进一步优选为35～75份，更优选为40～70份。在本专利技术中，所述蛋清粉的粒度优选为100～200目，进一步优选为110～190目，更优选为120～180目。
[0028]以所述蛋清粉的质量份数为基准，本专利技术提供的填充材料包括水泥55～92份，进一步优选为60～90份，更优选为65～85份。在本专利技术中，所述水泥优选包括PO 42.5普通硅酸盐水泥。
[0029]以所述蛋清粉的质量份数为基准，本专利技术提供的填充材料包括尾矿330～920份，进一步优选为350～900份，更优选为360～890份。在本专利技术中，所述尾矿的密度优选为2.7～3.3g/cm3，进一步优选为2.8～3.2g/cm3，更优选为2.9～3.1g/cm3。在本专利技术中，所述尾矿的不均匀系数优选为3.85～4.22，进一步优选为3.9～4.2，更优选为3.95～4.15。在本专利技术中，所述尾矿的粒径分布优选为D
10
＝5～10μm，D
50
＝80～90μm，D
90
＝300～400μm，进一步优选为D
10
＝6～9μm，D
50
＝82～88μm，D
90
＝310～390μm，更优选为D
10
＝7～8μm，D
50
＝84～86μm，D
90
＝320～380μm。在本专利技术中，所述尾矿的平均粒径优选为25～50μm，进一步优选为30～45μm，更优选为35～40μm。
[0030]在本专利技术中，所述填充材料优选采用以下方法制备得到：将蛋清粉、水泥和尾矿进行混合，得到所述填充材料。本专利技术对所述混合的过程没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的即可。
[0031]本专利技术还提供了上述技术方案所述的填充材料在采空区填充中的应用。
[0032]在本专利技术中，所述填充材料优选以膏体填充浆料的形式对采空区进行填充。在本专利技术中，所述膏体填充浆料的质量浓度优选为60～70％，进一步优选为62～68％，更优选为64～65％。在本专利技术中，所述膏体填充浆料的密度优选为2110～2180kg/cm3，进一步优选为2120～2170kg/cm3，更优选为2130～2160kg/cm3。
[0033]在本专利技术中，所述膏体填充浆料优选采用以下方法制备得到：将所述填充材料和水进行混合，得到所述膏体填充浆料。
[0034]在本专利技术中，所述填充材料为上述技术方案所述的填充材料，在此不再赘述。在本专利技术中，所述水优选为自来水。
[0035]在本专利技术中，所述混合的方式优选为搅拌。在本专利技术中，所述搅拌的转速优选为≥1.5r/min，进一步优选为1.8～3.0r/min，更优选为2.2～2.7r/min；时间优选为≥45min，进一步优选为45min～60min，更优选为50min～55min。
[0036]本专利技术对所述填充的过程没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的即可。在本专利技术中，所述填充的具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种填充材料，其特征在于，包括以下质量份数的组分：蛋清粉
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30～80份；水泥
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55～92份；尾矿
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330～920份。2.根据权利要求1所述的填充材料，其特征在于，包括以下质量份数的组分：蛋清粉
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35～75份；水泥
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60～90份；尾矿
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350～900份。3.根据权利要求1或2所述的填充材料，其特征在于，所述蛋清粉的粒度为100～200目。4.根据权利要求1或2所述的填充材料，其特征在于，所述水泥包括PO42.5普通硅酸盐水泥。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：付建新，汪杰，宋卫东，谭玉叶，李杨，曹帅，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：