一种发泡混凝土及煤矿充填接顶的方法技术

技术编号:8156525 阅读:289 留言:0更新日期:2013-01-06 12:58
本发明专利技术公开了一种发泡混凝土,包括100份的水泥、25~50份的粉煤灰、6~16份的硅灰、1~2份的硬脂酸钙、75~85份的水、0.3~0.6份速凝剂、6.2~7.2份发泡剂,还公开了一种煤矿充填接顶的方法,A、剔除胶凝材料中的硬块等;B、按照配比称量水泥、粉煤灰、硅灰、硬脂酸钙和水,调节输送速凝剂和发泡剂的泵送设备流量阀;C、向搅拌机中依次加入水泥、粉煤灰、硅灰、硬脂酸钙和水,搅拌均匀;D、使原料混合均匀;E、在混合器出口接一软管,软管的另一端放在需要充填的部位,完成充填。本发明专利技术能够充分利用废弃物粉煤灰,节约了能源,膨胀率可达200~300%,有效控制围岩变形。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及膨胀填充材料领域,具体涉及一种发泡混凝土,还涉及一种煤矿充填接顶的方法,适用于建筑物、铁路和水下的煤矿充填接顶。
技术介绍
随着煤炭资源的大量开采,村庄下压煤问题越来越突出,严重影响着许多煤矿企业的正常生产。据统计,目前我国仅统配煤矿的生产矿井“三下”(建筑物下、铁路下、水体下)压煤就达13. 79Gt。几乎每个矿井都有“三下”压煤,一般都占矿井储量的10% 40%,华东矿区有的矿井高达60%以上。因此,在保证地表建(构)筑物安全的前提下,基于提高“三下”压煤的采出率和合理处理固体废弃物的问题,开发充填采煤新技术,已成为国家及煤矿企业急需解决的重大技术难题。我国充填工艺与技术的发展,经历了废石干式充填、分级尾砂和碎石水力充填、混凝土胶结充填、以分级尾砂和天然砂作为充填料的细砂胶结充填、废石胶结充填、高浓度全尾砂胶结充填和膏体泵送胶结充填的发展过程。充填开采是建筑物下压煤开采的最理想技术途径,其优点是煤炭资源的采出率高,近几年,随着煤矿充填技术的不断发展,充填技术在煤矿开采中的应用也越来越广泛。然而,目前的充填开采技术亦碰到了瓶颈问题充填料接顶困难,充填效果差,另外,由于膏体或似膏体料浆流动性差,很难保证充填均匀,尤其料浆固化后干缩30%左右,难以达到控制地表沉陷的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题,提供一种发泡混凝土,还提供了一种煤矿充填接顶的方法,提供一种能够充分利用废弃物粉煤灰、膨胀充填效果好的、能够解决采空区充填的主动接顶和长距离输送问题并能很好控制围岩变形。本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现一种发泡混凝土,它由以下重量份原料组成原料重量份 水泥100份粉煤灰25 50份硅灰6 16份 硬脂酸钙I 2份水75 85份速凝剂0.3 0.6份发泡剂6.2 7.2份。一种发泡混凝土,它由以下重量份原料组成原料重量份 水泥100份 粉煤灰30 45份 硅灰8 14份 硬脂酸钙1.2 1.8份 水77 83份 速凝剂0.4 0.5份 发泡剂6.4 7.0份。一种发泡混凝土,它由以下重量份原料组成原料重量份 水泥100份 粉煤灰35 40份 硅灰10 12份 硬脂酸钙1.4 1.6份 水78 82份 速凝剂0.42 0.48份 发泡剂6.6 6.8份。一种发泡混凝土,它由以下重量份原料组成原料重量份水泥100份粉煤灰37份硅灰11份 硬脂酸钙1.5 分水80份 速凝剂0.45份 发泡剂6.7份。一种发泡混凝土进行煤矿充填接顶的方法,包括以下步骤步骤Α、原材料的预处理剔除水泥、粉煤灰、硅灰中的固结颗粒,防止其在管道运输过程中沉积堵管;步骤B、剂量按照配比称量100份重量比的水泥、25 50份重量比的粉煤灰、6 16份重量比的硅灰、I 2份重量比的硬脂酸钙和75 85份重量比的水,根据现场输送量调节输送速凝剂和发泡剂的泵送设备流量阀;步骤C、上料及搅拌向搅拌机中依次加入水泥、粉煤灰、硅灰、硬脂酸钙和水,搅拌均匀;步骤D、混合将步骤C中搅拌好的浆料通过管道送入充填点附近的混合器并通过泵送设备将O. 3 O. 6份重量比的速凝剂和6. 2 7. 2份重量比的发泡剂送入充填点附近的混合器,使水泥、粉煤灰、硅灰、硬脂酸钙、水、速凝剂和发泡剂混合均匀;步骤E、充填在混合器出口接一软管,软管的另一端放在需要充填的部位,完成充填。 本专利技术与现有技术相比,具有以下优点I、现有的充填技术中,充填料接顶困难,充填效果差,另外,由于膏体或似膏体料浆流动性差,很难保证充填均匀,尤其料浆固化后干缩30%左右,难以达到控制地表沉陷的目的。利用本专利技术生产出的水泥基发泡材料,能够充分利用废弃物粉煤灰,节约了能源,而且具有良好的膨胀性,膨胀率可达200 300%,能够主动施压接顶充填,从而有效控制围岩变形。2、由于发泡混凝土强度可以通过调整发泡剂的掺量灵活调节,这样可以针对不同围岩条件给出不同的发泡倍数,从而形成不同的支护强度,与现有接顶工艺相比,本材料配方还具备良好的流动性,靠自然高差势能达到自流,不需凭借机械外力;另外,本材料配方的制作步骤简单,可以满足及时充填、充分接顶、快速凝固的要求,经本充填材料充填的巷道会对上覆围岩进行间接注浆、形成有效的支撑,从而达到控制围岩变形、保护巷道的目的。具体实施例方式实施例I :一种发泡混凝土,它由以下重量份原料组成原料重量份 水泥100份粉煤灰25 50份硅灰6 16份 硬脂酸钙I 2份水75 85份速凝剂0.3 0.6份发泡剂6.2 7.2份。实施例2 一种发泡混凝土,它由以下重量份原料组成原料重量份 水泥100份 粉煤灰30 45份 桂灰8 14份硬脂酸钙1.2 1.8份 水77 83份速凝剂0.4 0.5份 发泡剂6.4 7.0份。实施例3 一种发泡混凝土,它由以下重量份原料组成原料重量份 水泥100份粉煤灰35 40份 硅灰10 12份 硬脂酸钙1.4 1.6份 水78 82份速凝剂0.42 0.48份发泡剂6.6 6.8份。实施例4 一种发泡混凝土,它由以下重量份原料组成 原料重量份 水泥100份 粉煤灰37份 硅灰11份硬脂酸钙1.5份水80份 速凝剂0.45份 发泡剂6.7份。实施例5 一种发泡混凝土,配比由表I组成其中,原材料选择水泥选用的是市售华新水泥有限公司生产的42. 5级普通硅酸盐水泥,其性能制备符合GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》的规定;粉煤灰选用的是市售武汉罗阳电厂生产的一级粉煤灰,其性能指标符合GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土中粉煤灰》规定;硅灰选用的是市售江西奥特精细矿粉有限公司生产的精细硅灰; 硬脂酸钙选用的是市售高密市宏浩助剂有限公司生产的水泥发泡专用硬脂酸钙;速凝剂选用市售中国建筑材料科学研究总院研制的HSA高效速凝剂;发泡剂选用的是河北藁化股份有限公司生产的水泥发泡专用双氧水(27.5%)。表I发泡混凝土配比表 发_混凝十I 2 3 4 5 6 7 8 9 10配合比___________ M 上 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000(公斤)___________粉煤灰* .250 250 300 40U 350 500 400 500 370 350Α (公斤)___________组 ,''二 160 14U J 0 80 ου 60 80 60 HO IUO(公斤)______分硬脂酸钩'10 11 12 IS 16 18 16 20 15 14(公斤)___________水(公斤) 750 760 780 830 800 850 820 840 800 820 D 速凝· … 3.0 3.2 4.4 5.4 4.5 6.0 5.6 5.8 4.5 5.2 (公斤) 发泡剂 ηO 64 68 70 67 72 71 70 67 66分 (公斤)膨胀率200% 220% 260% 280% 250% 300% 290% 285% 250% 240%干虛产αι 又750 680 578 535 600 500 518 523 608 625(kg/m3 )___本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发泡混凝土,其特征在于,它由以下重量份原料组成:原料??????????????????重量份????水泥??????????????????100份????粉煤灰????????????????25~50份????硅灰??????????????????6~16份????硬脂酸钙??????????????1~2份????水????????????????????75~85份????速凝剂????????????????0.3~0.6份????发泡剂????????????????6.2~7.2份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈卫忠郑朋强谭贤君袁克阔
申请(专利权)人:中国科学院武汉岩土力学研究所
类型:发明
国别省市:

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