一种粗骨料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种粗骨料及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
一种粗骨料及其制备方法、混合骨料、充填料浆和充填体


[0001]本专利技术属于矿山充填
，具体涉及一种粗骨料及其制备方法
、
混合骨料
、
充填料浆和充填体
。

技术介绍

[0002]超细尾砂一般是指平均粒径小于
30
μ
m
，
20
μ
m
以下细颗粒含量超过
50
％，
74
μ
m
以上颗粒含量低于
10
％，
37
μ
m
以上颗粒含量不超过
30
％的一类尾砂，是矿山开采过程中难以处理的废弃物
。
大量超细尾砂被排放到尾砂库中进行堆存，不仅占用土地资源，还会污染附近环境，且存在尾矿库崩塌的风险
。
随着环保意识增强，如何经济
、
安全
、
环保地处置超细粒级尾砂是目前迫切需要解决的难题
。
[0003]超细尾砂胶结充填法是将超细尾砂作为骨料与一定量胶凝材料和水混合后制成充填料浆回填至采空区，利用充填料浆硬化形成的充填体为地下采矿提供作业平台和实现地压控制，是大宗量消纳尾砂的有效途径，有利于减少尾矿库占地
、
降低安全风险，具有显著的环境和经济效益
。
例如专利申请文件
CN113087480A
公开了一种含超细尾泥的应用型胶结充填料及其制备方法和应用，该胶结充填料的原料包括胶凝材料
、
骨料和水；其中，所述胶凝材料按重量份数计包括以下成分：钢渣
10
‑
30
份，矿粉
30
‑
60
份，石膏0‑
30
份，脱硫灰5‑
20
份；所述骨料包括超细尾泥；所述胶凝材料与所述骨料的质量之比为
1:4
‑7；所述胶结充填料的料浆浓度为
50
‑
65
％
。

技术实现思路

[0004]本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：由于超细尾砂粒径小
、
比表面积大等自身特性，制备得到的充填料浆的流动性以及充填料浆硬化成型后的充填体的抗压强度不够理想，为了保证充填料浆在较高的浓度下仍具有较好的流动性能，从而保证充填料浆能够顺利到达井下采空区，同时为了确保充填体也具有优良的抗压强度，从而确保采空区的安全，防止井下塌方事故的发生，相关技术例如专利申请文件
CN 111217543A、CN 112430022 A
等均对充填料浆中的胶凝材料做了相应地探索，通过改善胶凝材料达到对超细尾砂更好的胶结能力，进而提高充填料浆和充填体的性能
。
但这对充填料浆和充填体的性能改善仍是有限的，有必要从其他方面入手进一步提高充填料浆和充填体的性能
。
目前并未发现有相关技术将超细尾砂制备成粗骨料后再应用于矿山充填的，因此，有必要提出一种粗骨料及其制备方法
、
混合骨料
、
充填料浆和充填体
。
[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一
。
为此，本专利技术的实施例提出一种粗骨料及其制备方法
、
混合骨料
、
充填料浆和充填体
。
[0006]本专利技术实施例提供了一种粗骨料，以所述粗骨料的原料的总质量为
100
％计，所述粗骨料的原料包括超细尾砂
80
‑
90wt
％，生石灰5‑
12wt
％，粉煤灰0‑
8wt
％
。
[0007]本专利技术实施例的粗骨料带来的优点和技术效果为：
[0008](1)
本专利技术实施例的粗骨料的原料含有
80
‑
90wt
％的超细尾砂，有利于大量消纳超
细尾砂，实现超细尾砂的充填资源化利用，解决超细尾砂充填利用率低
、
尾矿库库容不足和排放污染问题，具有显著的环境效益；
[0009](2)
本专利技术实施例的粗骨料的原料含有5‑
12wt
％的生石灰，遇水生成氢氧化钙，可以作为碱性激发剂，与超细尾砂和粉煤灰中的
SiO2、Al2O3等活性成分反应，生成水化硅酸钙
、
水化硅铝酸钙等一系列水化产物，这些水化产物作为胶凝材料对超细尾砂产生良好的胶结作用，便于超细尾砂团聚粒化，形成生料颗粒，最终通过烧结生成本专利技术实施例的粗骨料；
[0010](3)
本专利技术实施例的粗骨料的原料含有0‑
8wt
％的粉煤灰，粉煤灰本身具有一定活性和粘结性，能够增加颗粒料的成型和提高颗粒料的强度，减少第一胶凝材料用量，降低颗粒料造价成本；同时粉煤灰具有颗粒形态效应和微细集料效应，改善颗粒料保水性，提高颗粒料密实性，减少颗粒料养护过程中干缩裂缝的发生；
[0011](4)
本专利技术实施例的粗骨料，后续代替一部分超细尾砂制备成充填料浆时，由于合理级配的作用，相对于骨料全部采用超细尾砂来制备充填料浆，得到的充填料浆的流动性更好，从而保证充填料浆能够顺利到达井下采空区，同时使得充填体的抗压强度也大大增加，从而确保采空区的稳定，防止井下塌方事故的发生及避免地表塌陷；
[0012](5)
本专利技术实施例的粗骨料可以明显提高充填体的强度，相对于相关技术中全部采用超细尾砂作为骨料制备而成的充填体，即使降低胶凝材料的用量，本专利技术实施例的充填体也可以满足矿山充填强度要求，所以本专利技术实施例的粗骨料后续代替一部分超细尾砂制备成充填料浆时，相对于骨料全部采用超细尾砂来制备充填料浆，所需要的胶凝材料的量更少，可以大大降低矿山充填胶凝材料的成本
。
[0013]在一些实施例中，以所述粗骨料的原料的总质量为
100
％计，所述粗骨料的原料包括超细尾砂
85
‑
90wt
％，生石灰5‑
10wt
％，粉煤灰0‑
5wt
％
。
[0014]在一些实施例中，以所述粗骨料的原料的总质量为
100
％计，所述粗骨料的原料包括超细尾砂
85wt
％，生石灰
10wt
％，粉煤灰
5wt
％
。
[0015]在一些实施例中，所述粗骨料的粒径为5‑
10mm。
[0016]本专利技术实施例还提供了一种粗骨料的制备方法，包括以下步骤：
[0017](1)
将所述粗骨料的各种原料按照规定的比例进行混合，得到混合料；
[0018](2)
向所述混合料中加水并进行造粒，得到生料球；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种粗骨料，其特征在于，以所述粗骨料的原料的总质量为
100
％计，所述粗骨料的原料包括超细尾砂
80
‑
90wt
％，生石灰5‑
12wt
％，粉煤灰0‑
8wt
％
。2.
根据权利要求1所述的粗骨料，其特征在于，以所述粗骨料的原料的总质量为
100
％计，所述粗骨料的原料包括超细尾砂
85
‑
90wt
％，生石灰5‑
10wt
％，粉煤灰0‑
5wt
％
。3.
根据权利要求2所述的粗骨料，其特征在于，以所述粗骨料的原料的总质量为
100
％计，所述粗骨料的原料包括超细尾砂
85wt
％，生石灰
10wt
％，粉煤灰
5wt
％
。4.
根据权利要求1‑3任一项所述的粗骨料，其特征在于，所述粗骨料的粒径为5‑
10mm。5.
根据权利要求1‑4任一项所述的粗骨料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)
将所述粗骨料的各种原料按照规定的比例进行混合，得到混合料；
(2)
向所述混合料中加水并进行造粒，得到生料球；
(3)
将所述生料球进行煅烧，冷却后得到所述粗骨料
。6.
根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪宗文，耿碧瑶，彭剑平，温震江，付建勋，郭晓刚，
申请(专利权)人：莱州市瑞海矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：