一种矿用无机加固材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种矿用无机加固材料及其制备方法，涉及无机材料技术领域。所述矿用无机加固材料的原料组成，按质量份数计，原料包括：水泥420

【技术实现步骤摘要】
一种矿用无机加固材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及无机材料
，特别是涉及一种矿用无机加固材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，随着煤炭的大量回采，浅埋深煤层已趋于殆尽，煤矿企业不得不向深部开采。随着煤炭资源开采深度不断增加，地应力逐渐增大，导致巷道围岩出现大变形破坏，尤其是遭遇破碎带，破碎带因其强度较低、变形程度高、易透水等特征极易诱发冒顶、突水等灾害，给矿山安全开采造成巨大的隐患。注浆加固是治理破碎带最行之有效的办法，以往常用的材料为高分子注浆加固材料，虽然能够及时处理破碎煤岩体问题，但由于成本高，且高分子注浆加固材料在井下应用中存在腐蚀性、有毒、易燃、易老化等重大安全隐患。
[0003]现有技术也有采用水泥类的无机材料作为矿用加固材料的相关记载，但是目前水泥类的矿用加固材料普遍存在早期强度较低的缺陷。因此，提供一种早期强度高的、原料全部采用无机材料的矿用无机加固材料，以避免高分子注浆加固材料存在的安全隐患，对于矿用加固材料
具有重要意义。

技术实现思路

[0004]基于上述内容，本专利技术提供一种矿用无机加固材料及其制备方法，原料全部采用无机材料，避免了高分子注浆加固材料存在的安全隐患，且早期强度高，满足矿用加固材料的要求。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术目的之一是提供一种矿用无机加固材料，按质量份数计，原料包括：水泥420
‑
480份、矿粉415
‑
470份、石膏105
‑
170份、水160
‑
200份和减水剂16
‑
20份。
[0007]进一步地，所述水泥为42.5普通硅酸盐水泥。
[0008]进一步地，所述矿粉为粒化高炉矿渣粉。
[0009]进一步地，所述矿粉的比表面积不小于500m2/kg。
[0010]进一步地，所述石膏为天然石膏、脱硫石膏中的一种或两种。
[0011]进一步地，所述石膏的比表面积不小于400m2/kg。
[0012]进一步地，所述减水剂为聚羧酸减水剂或萘系减水剂。
[0013]进一步地，按质量份数计,原料还包括硫酸钠1
‑
3份。
[0014]本专利技术目的之二是提供上述的矿用无机加固材料的制备方法，包括以下步骤：
[0015]按质量份数将各原料混合均匀，得到所述矿用无机加固材料。
[0016]本专利技术公开了以下技术效果：
[0017]本专利技术原料全部采用无机材料，克服了有机加固材料易燃、有毒、易老化的缺陷。
[0018]本专利技术原料易得，不存在使用高价值原料的情况，降低了成本，易于被广泛接受。
[0019]本专利技术矿用无机加固材料的3d抗压强度不小于50MPa，7d抗压强度不小于75MPa，
早期强度高，适用于矿山破碎带加固。
具体实施方式
[0020]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
[0021]应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
[0022]除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法和材料，但是在本专利技术的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
[0023]在不背离本专利技术的范围或精神的情况下，可对本专利技术说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本专利技术的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
[0024]关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
[0025]本专利技术中所述的“份”如无特别说明，均按质量份计。
[0026]本专利技术提供一种矿用无机加固材料，按质量份数计，原料包括：水泥420
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480份、矿粉415
‑
470份、石膏105
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170份、水160
‑
200份和减水剂16
‑
20份。
[0027]优选地，所述水泥为42.5普通硅酸盐水泥。
[0028]选用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥即可满足矿用加固材料对强度的要求，选用其他更高强度等级的硅酸盐水泥也可达到本专利技术的技术效果，但是这会提高原料成本，因此，本专利技术从经济效益的角度考虑，选用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥。
[0029]优选地，所述矿粉为粒化高炉矿渣粉；所述矿粉的比表面积不小于450m2/kg。
[0030]所述粒化高炉矿渣粉是由符合GB/T203标准的粒化高炉矿渣，经干燥、粉磨，达到相当细度(比表面积不小于450m2/kg)且符合相当活性指数(7d活性指数不小于95％)的粉体。
[0031]矿粉的比表面积太小会降低矿用无机加固材料的流动性，同时影响其凝固速度和早期强度，因此，本专利技术优选的限定矿粉的比表面积不小于500m2/kg。
[0032]优选地，所述石膏为天然石膏、脱硫石膏中的一种或两种。
[0033]优选地，所述石膏的比表面积不小于400m2/kg。
[0034]石膏的比表面积太小会降低矿用无机加固材料的流动性，同时影响其凝固速度和早期强度，因此，本专利技术优选的限定石膏的比表面积不小于400m2/kg。
[0035]优选地，所述减水剂为聚羧酸减水剂或萘系减水剂。
[0036]优选地，按质量份数计原料还包括硫酸钠1
‑
3份。
[0037]硫酸钠起到催化剂的作用，可以催化加固材料快速凝固，提高其早期强度。硫酸钠加入量过少，会影响其催化效果，硫酸钠加入量过多，虽然同样可以催化加固材料快速凝固，提高其早期强度，但是过量硫酸钠的加入会影响加固材料后期的强度。因此，本专利技术优选的，限定硫酸钠的加入量为1
‑
3份。
[0038]本专利技术还提供上述的矿用无机加固材料的制备方法，包括以下步骤：
[0039]按质量份数将各原料混合均匀，得到所述矿用无机加固材料。
[0040]本专利技术实施例中所用减水剂为聚羧酸减水剂。
[0041]本专利技术实施例中所用水泥为等级42.5的普通硅酸盐水泥。
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿用无机加固材料，其特征在于，按质量份数计，原料包括：水泥420
‑
480份、矿粉415
‑
470份、石膏105
‑
170份、水160
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200份和减水剂16
‑
20份。2.根据权利要求1所述的一种矿用无机加固材料，其特征在于，所述水泥为42.5普通硅酸盐水泥。3.根据权利要求1所述的一种矿用无机加固材料，其特征在于，所述矿粉为粒化高炉矿渣粉。4.根据权利要求3所述的一种矿用无机加固材料，其特征在于，所述矿粉的比表面积不小于500m2...

【专利技术属性】
技术研发人员：于文静，赵玉慧，李磊，
申请(专利权)人：山西蕴宏环境科技发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：