一种用于矿井采空区充填的膏体及其制备系统，膏体采用风积砂作为主料，以粉煤灰、胶结料、添加剂和水为辅料，各组分重量百分比为：风积砂：40％～70％，粉煤灰：10％～25％，胶结料：3％～10％，添加剂：0.4％～1％，水：10％～30％，膏体各项技术指标分别为：坍落度：200～250mm可泵时间：5h泌水率：≤3％单轴抗压强度(28天)：Rc28d≥8.0MPa综合成本为30～50元/m3。采用本膏体充填采区，充填效果更好，综合成本较低。制备系统包括风积砂的筛分、各充填材料的储存、配料制浆部分三个部分。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于矿井采空区充填的膏体及其制备系统，尤其是一种主料采用 风积砂的充填膏体及其制备系统。
技术介绍
膏体充填是目前国内外煤矿充填采空区的主要方法之一。膏体是指将主料(亦称 骨料)、配料等与水混合，搅拌加工的具有良好稳定性、流动性和可塑性的牙膏状胶结体。膏 体充填即是在重力或泵压作用下，通过管道以柱塞流的形态将膏体输送到采空区对其进行 充填。膏体应满足流动性、稳定性、泌水性和强度等方面的指标要求。膏体充填是从国外金属矿山首先发展起来的，膏体主料一般是河砂或矸石。中国 1994年在金川有色金属公司二矿区建成第一条膏体泵送充填系统，开始应用膏体充填矿 井。2006年5月，我国煤矿第一个膏体充填系统在太平煤矿成功应用。在此之后，孙村煤 矿、小屯煤矿、朱村煤矿、岱庄煤矿也相继建成膏体充填系统，对采空区采用膏体充填。目前 成功应用膏体充填采空区的煤矿使用的膏体主料依然是河砂或矸石。河砂主要是漫滩沉积 砂，主要成分是石英，表观密度2. 5t/m3左右，粒径小于5mm，在应用为膏体主体材料时，一般 不进行处理。矸石是煤矿开采生产过程中产生的岩石统称，包括混入煤中的岩石、巷道掘进 排出的岩石、采空区中垮落的岩石、工作面冒落的岩石以及选煤过程中排出的碳质岩等，主 体成份为石英、高岭石、伊利石等，密度2. 4t/m3左右。一般井工开采产生的矸石为产煤量 的10% 20%。原矸粒径大部分为100 1000mm，在作为膏体主料时，需要将原矸破碎成 25mm以下的小块。目前采用河砂或矸石作为主料生产膏体进行采空区充填的综合成本一般在70-90 元/m3，采用河砂或矸石为主料的充填膏体的相关技术指标值一般在如下范围内坍落度180 220mm可泵时间2 4h泌水率彡5%单轴抗压强度(28天):Re28d彡1. OMPa采用河砂或矸石生产膏体各项指标在一定程度上满足了煤矿采空区充填需求，但 依然存在各项指标值较差，如单轴抗压强度值(28天值)较低等问题，同时每立方米综合成 本较高。
技术实现思路
本专利技术提供了一种新的煤矿采空区充填膏体。本专利技术以风积砂为主料，由风积砂 与粉煤灰、胶结料、添加剂和水等辅料按照一定的配比混合搅拌而成，风积砂膏体充填材料 各组分重量百分比为风积砂40 % 70 %，粉煤灰10 % 25 %，胶结料3 % 10 %，添 加剂0. 4% 1%，水10% 30%。实验数据显示，本专利技术各项技术指标值在如下范围 坍落度200 250mm可泵时间5h泌水率彡3%单轴抗压强度(28天):Re28d彡8. OMPa与现有的膏体材料相比，技术指标得到明显改善，更有利于煤矿采空区充填实施， 充填效果也更显著。同时，本专利技术的综合成本为30 50元/m3，相比于现有膏体，成本明显 降低，更有利于膏体充填技术的推广应用，进而达到保护矿区环境，节约煤炭资源的效果。 尤其是对于中国西北部地区，由于河砂和矸石缺乏，而环境保护，节约煤炭资源形势又十分 严峻，所以本专利技术意义更大。附图说明图1是本专利技术制备系统的示意图。 具体实施例方式为更好的说明本专利技术，特给出一个实施例，但本专利技术绝不限于此一实施例。本专利技术实施例中各组分重量占比分别为风积砂67%粉煤灰12.8%胶结料3.2%添加剂0.5%水16.5%各项技术指标值如下坍落度250mm可泵时间5h泌水率3%单轴抗压强度(28天):8· 19MPa本实施例的每立方米的综合成本如下表所示。表1实施例每立方米各组分成本及综合成本列表 胶权利要求1.一种用于矿井采空区充填的膏体，由风积砂作为主料、粉煤灰、胶结料、添加剂作为 辅料和水搅拌而成。2.根据权利要求1所述的用于矿井采空区充填的膏体，其特征在于，风积砂、粉煤灰、 胶结料、添加剂和水的重量百分比为风积砂40% 70%，粉煤灰10% 25%，胶结料 3% 10%，添加剂0. 4% 1%，水10% 30%。3.根据权利要求1所述的用于煤矿采空区充填的膏体，其特征在于，风积砂、粉煤灰、 胶结料、添加剂和水的重量百分比占比为风积砂67%，粉煤灰12.8%，胶结料3.2%， 添加剂:0· 5%，水16· 5%。4.一种用于制备权利要求1所述膏体的制备系统，包括风积砂的筛分、各充填材料的 储存、配料制浆三个部分。全文摘要一种用于矿井采空区充填的膏体及其制备系统，膏体采用风积砂作为主料，以粉煤灰、胶结料、添加剂和水为辅料，各组分重量百分比为风积砂40％～70％，粉煤灰10％～25％，胶结料3％～10％，添加剂0.4％～1％，水10％～30％，膏体各项技术指标分别为坍落度200～250mm可泵时间5h泌水率≤3％单轴抗压强度(28天)Rc28d≥8.0MPa综合成本为30～50元/m3。采用本膏体充填采区，充填效果更好，综合成本较低。制备系统包括风积砂的筛分、各充填材料的储存、配料制浆部分三个部分。文档编号C04B26/00GK102101763SQ20101058212公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日专利技术者刘鹏亮, 崔锋, 张华兴, 胡炳南, 郭爱国 申请人:天地科技股份有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于矿井采空区充填的膏体，由风积砂作为主料、粉煤灰、胶结料、添加剂作为辅料和水搅拌而成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏亮，崔锋，张华兴，胡炳南，郭爱国，
申请(专利权)人：天地科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11
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