一种用于固碳与封堵井下裂隙的全固废韧性材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于固碳与封堵井下裂隙的全固废韧性材料及其制备方法，该全固废韧性材料由以下重量百分比的原料制成：胶凝组分47~65%、增韧组分3~10%，其余为水；其中胶凝组分由脱硫石膏、粉煤灰、电石渣、钢屑废料制得，增韧组分由废橡胶颗粒、钢渣、煤矸石粉和水制得。先将胶凝组分加入水中，常温下搅匀，再加入增韧组分搅拌均匀，最后通入CO2常温常压下搅拌反应即得。本发明专利技术的全固废韧性材料不使用水泥，固废利用率高、绿色环保、成本低廉，具有很强的CO2吸附与固碳特性，以及优异的韧性抗断裂及弹性变形特性，能抵消矿压等外力作用导致的材料变形破坏、裂隙二次漏风等题，实现CO2的永久封存以及对漏风裂隙的持久封堵。永久封存以及对漏风裂隙的持久封堵。

【技术实现步骤摘要】
一种用于固碳与封堵井下裂隙的全固废韧性材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及堵漏材料
，具体涉及一种用于固碳与封堵井下裂隙的全固废韧性材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]为了提高煤炭资源的采出率，我国矿井推行窄煤柱沿空掘巷布置方式，受采掘扰动的影响，煤矿井下采空区煤柱和密闭墙原始平衡状态被破坏，发生变形、片帮甚至垮落，煤岩体内部裂隙发育形成了漏风通道，为煤自燃提供了供氧条件，增加煤自燃发火危险性。
[0003]为解决这一问题，煤矿井下通常采用水泥基堵漏材料对漏风裂隙进行封堵，以此达到减小漏风、防治煤自燃的目的。利用水泥基堵漏材料对井下裂隙进行封堵时，一方面会需要消耗大量的水泥，导致封堵裂隙的成本较高；另一方面，水泥基堵漏材料的脆性大、抗变形能力差，导致在矿压作用下极易产生新的裂隙、形成二次漏风通道，无法满足煤矿井下裂隙长效封堵的需求。
[0004]CN103396075A、CN106986597A、CN113248228A分别公开了井下堵漏风材料配方及制备方法，通过在水泥体系中添加粉煤灰、膨润土、石膏等物质降低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于固碳与封堵井下裂隙的全固废韧性材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：胶凝组分47~65%、增韧组分3~10%，其余为水；所述的胶凝组分由脱硫石膏、粉煤灰、电石渣、钢屑废料按60~68：20~25：5~10：2~5的重量比，经物理共混制得；所述的增韧组分由废橡胶颗粒、钢渣、煤矸石粉、水按10~12、4~5、1~2、1~3的重量比，经气雾润湿、物理干混、静置水化和冷冻干燥后制得。2.根据权利要求1所述的一种用于固碳与封堵井下裂隙的全固废韧性材料，其特征在于，所述的胶凝组分的制备过程如下：1.1）按比例分别称取脱硫石膏、粉煤灰、电石渣，球磨混合均匀，得到混合胶凝粉体；1.2）按比例将钢屑废料加入到上述混合胶凝粉体中，利用三维混合机混合均匀，得到胶凝组分。3.根据权利要求1所述的一种用于固碳与封堵井下裂隙的全固废韧性材料，其特征在于，所述的增韧组分的制备过程如下：2.1）按比例分别称取废橡胶颗粒和水，将水雾化后充分润湿废橡胶颗粒，得到橡胶湿颗粒；2.2）按比例分别称取钢渣和煤矸石粉，加入上述橡胶湿颗粒中，在常温下利用三维混合机混合，将钢渣和煤矸石粉充分粘附在橡胶湿颗粒上，静置24h后得到水化后的增韧组分；2.3）将上述水化后的增韧组分进行冷冻干燥，得到干燥的增韧组分块体；2.4）将上述增韧组分块体球磨至4mm粒径以下，最终得到增韧组分。4.根据权利要求1或2所述的一种用于固碳与封堵井下裂隙的全固废韧性材料，其特征在于，所述胶凝组分中的脱硫石膏粒径为100~250目，粉煤灰为二级粉煤灰，电石渣粒径...

【专利技术属性】
技术研发人员：史全林，秦波涛，赵爽，蒋文婕，孙永江，邵旭，马祖杰，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：