一种煤矿浆体充填增稠剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种煤矿浆体充填增稠剂及其制备方法，包括如下重量份数的各组分：羟丙基甲基纤维素100~200份、聚丙烯酰胺300~500份、聚羧酸分散剂200~300份、凹凸棒土50~100份。本发明专利技术增稠剂不改变煤矿浆体充填材料原有组份，便于20%~75%矸石含量的浆体大规模处置矿山矸石固废。本发明专利技术的增稠剂可作为外加剂使用，其掺量不超过浆体中固体质量的3%，掺量小，较为经济。本发明专利技术能够显著提高浆液浓度，肉眼即可明显观察到浆液增稠效果，进而增加了浆液抗矸石颗粒沉淀的能力，便于矸石浆体长距离输送。送。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿浆体充填增稠剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及煤矿充填材料
，具体为一种煤矿浆体充填增稠剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]充填技术是以处置矸石等矿山固废为目的的煤矿充填技术，按照充填材料输送时形态不同可以分为固体充填、膏体充填、浆体充填，其中浆体充填技术由于工艺简单、充填位置灵活、成本较低、矸石处置规模较大，日益受到行业重视。煤矿浆体充填主要由充填站系统、井下充填系统两大部分组成，矸石等固废运至充填站后经破碎制浆系统加工成浆，通过管路泵送或自流至井下指定位置进行充填。浆体充填按照充填位置不同又可分为地表覆岩离层注浆（高位注浆）、采空区低位灌浆及邻位注浆三种充填方式。由于矸石自身亲水性差，不易溶于水，且破碎后多为5mm以下的颗粒状，当长距离管道输送时可能发生颗粒物沉淀、浆液离析等现象降低充填能力，有必要开发可使浆液增稠提高颗粒物浓度的材料，保证浆体充填技术实施。

技术实现思路

[0003]针对以上问题，本专利技术提供了一种煤矿浆体充填增稠剂及其制备方法。
[0004]根据本专利技术的一个目的，本专利技术提供一种煤矿浆体充填增稠剂，包括如下重量份数的各组分：羟丙基甲基纤维素100~200份、聚丙烯酰胺300~500份、聚羧酸分散剂200~300份、凹凸棒土50~100份。
[0005]进一步地，所述羟丙基甲基纤维素是在普通纤维素醚的基础上，通过化学反应将甲基取代羟基，形成羟丙基甲基纤维素。
[0006]进一步地，所述聚丙烯酰胺是降低普通聚丙烯酰胺的分子量，使其从20
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30万降低至10万以下，并将其磨细。
[0007]进一步地，所述聚羧酸分散剂是通过在聚羧酸分散剂化学合成过程中，加入氧化剂改善其分散性能，增加其稠度。
[0008]根据本专利技术的另一个目的，本专利技术提供上述煤矿浆体充填增稠剂的制备方法，包括以下步骤：S1，在普通纤维素醚的基础上，通过化学反应将甲基取代羟基，形成羟丙基甲基纤维素，降低普通聚丙烯酰胺的分子量，使其从20
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30万降低至10万以下，将其磨细；S2，通过在聚羧酸分散剂化学合成过程中，加入氧化剂改善其分散性能，增加其稠度；三种材料经充分混合并反应后，使浆液具有更好的保水作用；S3，将上述材料均匀混合研磨均匀后制得。
[0009]本专利技术的有益效果是：本专利技术增稠剂不改变煤矿浆体充填材料原有组份，便于20%~75%矸石含量的浆体
大规模处置矿山矸石固废。本专利技术的增稠剂可作为外加剂使用，其掺量不超过浆体中固体质量的3%，掺量小，较为经济。本专利技术能够显著提高浆液浓度，肉眼即可明显观察到浆液增稠效果，进而增加了浆液抗矸石颗粒沉淀的能力，便于矸石浆体长距离输送。
具体实施方式
[0010]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0011]实施例1一种煤矿浆体充填增稠剂，包括以下重量份数的各个组分：羟丙基甲基纤维素150份，聚丙烯酰胺500份，聚羧酸分散剂300份，凹凸棒土50份。
[0012]制备方法：在普通纤维素醚的基础上，通过化学反应将甲基取代羟基，形成羟丙基甲基纤维素，降低普通聚丙烯酰胺的分子量，使其从20
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30万降低至10万以下，将其磨细。通过在聚羧酸分散剂化学合成过程中，加入氧化剂改善其分散性能，增加其稠度。三种材料经充分混合并反应后，使浆液具有更好的保水作用。将上述材料均匀混合研磨均匀。
[0013]实施例2一种煤矿浆体充填增稠剂，包括以下重量份数的各个组分：羟丙基甲基纤维素200份，聚丙烯酰胺450份，聚羧酸分散剂250份，凹凸棒土100份。
[0014]制备方法：在普通纤维素醚的基础上，通过化学反应将甲基取代羟基，形成羟丙基甲基纤维素，降低普通聚丙烯酰胺的分子量，使其从20
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30万降低至10万以下，将其磨细。通过在聚羧酸分散剂化学合成过程中，加入氧化剂改善其分散性能，增加其稠度。三种材料经充分混合并反应后，使浆液具有更好的保水作用。将上述材料均匀混合研磨均匀。
[0015]实施例3一种煤矿浆体充填增稠剂，包括以下重量份数的各个组分：羟丙基甲基纤维素200份，聚丙烯酰胺400份，聚羧酸分散剂300份，凹凸棒土100份。
[0016]制备方法：在普通纤维素醚的基础上，通过化学反应将甲基取代羟基，形成羟丙基甲基纤维素，降低普通聚丙烯酰胺的分子量，使其从20
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30万降低至10万以下，将其磨细。通过在聚羧酸分散剂化学合成过程中，加入氧化剂改善其分散性能，增加其稠度。三种材料经充分混合并反应后，使浆液具有更好的保水作用。将上述材料均匀混合研磨均匀。
[0017]实施例4应用例1将矸石破碎至粒径5mm以下，取矸石1000g，加入1000g水中，并取实施例1所得的增稠剂30g，混合后搅拌均匀制成矸石浆体。采用插入式浓度计测量浆体试样中部的颗粒物浓度，0min、60min后取试样中部分别测定一次。
[0018]实施例5应用例2将矸石破碎至粒径5mm以下，取矸石1000g，加入1000g水中，并取实施例2所得的增稠剂20g，混合后搅拌均匀制成矸石浆体。采用插入式浓度计测量浆体试样中部的颗粒物浓度，0min、60min后取试样中部分别测定一次。
[0019]实施例6应用例3
将矸石破碎至粒径5mm以下，取矸石1000g，加入1000g水中，并取实施例3所得的增稠剂10g，混合后搅拌均匀制成矸石浆体。采用插入式浓度计测量浆体试样中部的颗粒物浓度，0min、60min后分别测定一次。
[0020]实施例7对比例将矸石破碎至粒径5mm以下，取矸石1000g，加入1000g水中，混合后搅拌均匀制成矸石浆体。采用插入式浓度计测量浆体试样中部的颗粒物浓度，0min、60min后取试样中部分别测定一次。
[0021]表1数据分析：从上表可以看出，本专利技术所述的增稠剂能够使矸石颗粒制成的浆体颗粒物浓度显著提高，直观的表现是使浆液更加浓稠，初始浓度最高提高了98.1%，静置1小时后矸石浆体颗粒物浓度仍能保持在初始值的80%以上。所以该煤矿浆体充填增稠剂可以有效保证煤矿浆体材料输送时期抗沉淀的特性要求。
[0022]本专利技术增稠剂不改变煤矿浆体充填材料原有组份，便于20%~75%矸石含量的浆体大规模处置矿山矸石固废。本专利技术的增稠剂可作为外加剂使用，其掺量不超过浆体中固体质量的3%，掺量小，较为经济。本专利技术能够显著提高浆液浓度，肉眼即可明显观察到浆液增稠效果，进而增加了浆液抗矸石颗粒沉淀的能力，便于矸石浆体长距离输送。
[0023]最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿浆体充填增稠剂，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：羟丙基甲基纤维素100~200份、聚丙烯酰胺300~500份、聚羧酸分散剂200~300份、凹凸棒土50~100份。2.根据权利要求1所述的煤矿浆体充填增稠剂，其特征在于，所述羟丙基甲基纤维素是在普通纤维素醚的基础上，通过化学反应将甲基取代羟基，形成羟丙基甲基纤维素。3.根据权利要求1所述的煤矿浆体充填增稠剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺是降低普通聚丙烯酰胺的分子量，使其从20
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30万降低至10万以下，并将其磨细。4.根据权利要求1所述的煤矿浆体充...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成勇，郑忠友，朱磊，李超，张付涛，张进鹏，董力，王翰秋，徐凯，吴玉意，程海星，宋天奇，秋丰岐，袁超峰，刘文涛，李娟，古文哲，张新福，赵萌烨，潘浩，刘治成，黄剑斌，
申请(专利权)人：西安西科智联能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：