專利名稱：一種矸石基膏體充填料的制備方法
技術領域：
一種矸石基膏體充填料的制備方法，屬于礦用膏體充填技術領域，具體涉及一種外加劑完全替代充填骨料中的粉煤灰的充填料。
背景技術：
隨著我國城市化、城鎮化建設進程的加快，煤炭資源壓占面積更廣、量更大，致使礦井的可采資源總量急速降低，嚴重制約礦井的可持續發展。為了實現“三下”壓煤和永久保安煤柱的安全開采，解放煤礦開采產生大量呆滯資源，控制地表沉陷，保護地面建筑物，實現礦區生產及社會的和諧發展有利的促進了地方建設和經濟的發展，解決了大量的農村勞力就業問題，同時避免了工農矛盾的發生，實現了煤炭企業和當地經濟建設的雙贏。目前，傳統的充填料采用矸石粉、水泥、粉煤灰加水成型膏體材料，根據充填實際情況和配比試驗統計，充填Im3膏體需消耗水泥240kg、粉煤灰260kg、矸石1012kg。近年來隨著煤礦周邊城鎮化、基礎設施建設速度加快及煤礦實施膏體充填開采的大量需求，粉煤灰價格不斷上漲，導致充填成本大大增加。因此，在保證膏體性能的前提下，研發粉煤灰的替代產品、降低充填成本，勢在必行。
發明內容
本發明要解決的技術問題是:克服現有技術的不足，提供一種既能夠保證膏體在規定的時間段應具備的可泵性能，又能夠滿足膏體在規定的時間段產生的強度指標，充填成本低的一種矸石基膏體充填料的制備方法。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種矸石基膏體充填料的制備方法，其特征在于，由以下重量百分比的原料攪拌均勻制得:矸石粉679Γ71%，水泥109Γ14%，水17°/Γ19%，矸石膏體活化劑0.25、.7% ;所述矸石膏體活化劑占水泥用量的2.5°/Γ5%。優選的，由以下重量百分比的原料攪拌均勻制得矸石粉:矸石粉69 % ;水泥12.6% ;水18.08 % ;矸石膏體活化劑0.32%，所述矸石膏體活化劑占水泥用量的2.5%。優選的，所述的矸石膏體活化劑由以下重量百分比的原料組成:萘系高效減水劑15°/Γ25% ;氨基酸鹽減水劑3°/Γ5% ;葡萄糖酸鈉溶液6°/Γ 2% ;松香皂引氣劑5°/Γ9% ;水51% 69%。優選的，矸石膏體活化劑由以下重量百分比的原料組成:萘系高效減水劑22% ;氨基酸鹽減水劑3% ;葡萄糖酸鈉溶液7.7% ;松香皂引氣劑6% ;水61.3%。按上述比例將萘系高效減水劑、氨基酸鹽減水劑、葡萄糖酸鈉溶液、松香皂引氣齊U、水依次投放配制容器中，攪拌 ο分鐘，待其充分融合后，泵送至儲料罐中存儲。萘系高效減水劑可使膏體充填料需水量減少，減少泌水，提高膏體充填料保水性能；松香皂引氣劑可引入氣泡，使膏體充填料和易性增加，減少膏體充填料與管路的摩擦阻力；葡萄糖酸鈉是一種高效的緩凝劑，可保持膏體的工作度在四小時內都有良好狀態。四種材料相互配合相互影響，可使膏體的性能達到理想狀態。
優選的,所述的砰石粉粒徑< 15mm。優選的，所述的水泥為普通硅酸鹽水泥；
實際操作時，先將礦水洗矸石經高細破碎機破碎后，將破碎料用皮帶輸送至篩分機篩分，合格料通過皮帶存放至儲料堆棚，不合格料通過反向皮帶輸送機返回高細破碎機再次破碎至合格。將水泥存放在水泥倉內，水存放在蓄水池。正常生產時，矸石粉經稱量后存放至矸石待料斗中、水泥存放至水泥稱量斗中、矸石膏體活化劑存放至外加劑稱量斗中，由集控系統控制各材料依次投放至攪拌機內攪拌。本發明充填站優先選用連續式攪拌，設計充填能力150m3/h，根據需要可連續工作。配比攪拌設備設計的裝備是雙套設備，即一用一備，且并行工作由電腦集控室控制。按上述比例配比材料配置的充填體性能可達到:塌落度:15 28cm，28天抗壓強度5MPa0與現有技術相比，本發明的一種矸石基膏體充填料的制備方法所具有的有益效果是:本發明利用外加劑來代替充填料中的粉煤灰，實現在沒有粉煤灰的情況下矸石基膏體充填料仍然具有良好的流動性和和易性，甚至具有更好的保水性能和更長的充填料初凝時間，矸石基膏體充填料制備，輸送更方便簡單。本發明使用外加劑來代替充填料中的粉煤灰后在基礎設備建設中使用儲料罐配合管路、稱量斗即可實施，而粉煤灰需要的大面積儲料倉和運送設備才能實施，大大節約了占地面積和建設成本。且液體狀態的外加劑更容易實現集中控制系統的配料系統。最主要的在每立方膏體使用矸石膏體活化劑代替粉煤灰后生產成本大大減低。因此，本發明的矸石基膏體充填料的制備方法生產實用更加方便，有利于可持續發展，且經濟效益十分可觀。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發明一種矸石基膏體充填料的制備方法做進一步說明，其中實施例1為最佳實施例。以下實施例中的各原料均按重量(kg)計:
實施例1:
本實施例的原料組成為:砰石粉1314kg,水泥240kg,砰石膏體活化劑6.1kg,水345kg,質量濃度為81.9 %。其中對各組成分材料的品質要求如下:
矸石粉:粒徑粒徑< 15_ ;矸石膏體活化劑:萘系高效減水劑22份、氨基酸鹽減水劑3份、葡萄糖酸鈉溶液7.7份、松香皂引氣劑6份、水61.3份混勻配置的矸石膏體活化劑；水泥:普通娃酸鹽水泥；水:普通工業用水。實施例2:
本實施例的原料組成為:砰石粉1397kg,水泥240kg,砰石膏體活化劑8kg,水337kg,質量濃度為83%。其中對各組成分材料的品質要求如下:
矸石粉:粒徑粒徑< 15_ ;矸石膏體活化劑:萘系高效減水劑20份、氨基酸鹽減水劑
4.5份、葡萄糖酸鈉溶液7份、松香皂引氣劑8份、水60.5份混勻配置的矸石膏體活化劑；水泥:普通娃酸鹽水泥；水:普通工業用水。實施例3:
本實施例的原料組成為:砰石粉1149k g,水泥240kg,砰石膏體活化劑6kg,水320kg,質量濃度為81.3%。其中對各組成分材料的品質要求如下:
矸石粉:粒徑< 15_ ;矸石膏體活化劑:萘系高效減水劑15份、氨基酸鹽減水劑5份、葡萄糖酸鈉溶液6份、松香皂引氣劑5份、水69份混勻配置的矸石膏體活化劑；水泥:普通娃酸鹽水泥；水:普通工業用水。實施例4:
本實施例的原料組成為:砰石粉1704kg,水泥240kg,砰石膏體活化劑12kg,水444kg,質量濃度為81.5%。其中對各組成分材料的品質要求如下:
矸石粉:粒徑< 15_ ;矸石膏體活化劑:萘系高效減水劑25份、氨基酸鹽減水劑3份、葡萄糖酸鈉溶液12份、松香皂引氣劑9份、水51份混勻配置的矸石膏體活化劑；水泥:普通娃酸鹽水泥；水:普通工業用水。表I為實施例f 4和粉煤灰漿料對比例所用原料和測試結果對比。
權利要求
1.一種矸石基膏體充填料的制備方法，其特征在于，由以下重量百分比的原料攪拌均勻制得矸石粉67°/Γ71%，水泥10°/Γ14%，水17°/Γ19%，矸石膏體活化劑O. 25、. 7% ;所述矸石膏體活化劑占水泥用量的2. 59Γ5%。
2.根據權利要求I所述的一種矸石基膏體充填料的制備方法，其特征在于，由以下重量百分比的原料攪拌均勻制得矸石粉69 %;水泥12.6 %;水18.08 % ;矸石膏體活化劑O.32%，所述矸石膏體活化劑占水泥用量的2. 5%。
3.根據權利要求I或2所述的一種矸石基膏體充填料的制備方法，其特征在于所述的矸石膏體活化劑由以下重量百分比的原料組成萘系高效減水劑159Γ25% ;氨基酸鹽減水劑3% 5% ;葡萄糖酸鈉溶液6% 12% ;松香皂引氣劑5% 9% ;水51% 69%。
4.根據權利要求I或2所述的一種矸石基膏體充填料的制備方法，其特征在于所述的矸石膏體活化劑由以下重量百分比的原料組成萘系高效減水劑22% ;氨基酸鹽減水劑3% ;葡萄糖酸鈉溶液7. 7% ;松香皂引氣劑6% ；7jC 61. 3%。
5.根據權利要求I或2所述的一種矸石基膏體充填料的制備方法，其特征在于所述的石干石粉粒徑< 15mm。
6.根據權利要求I或2所述的一種矸石基膏體充填料的制備方法，其特征在于所述的水泥為普通娃酸鹽水泥。
全文摘要
一種矸石基膏體充填料的制備方法，屬于礦用膏體充填技術領域。本發明利用外加劑代替傳統矸石膏體充填料內的粉煤灰，降低充填成本，所述充填骨料包含以下配比，由以下重量百分比的原料攪拌均勻制得矸石粉67%~71%，水泥10%~14%，水17%~19%，矸石膏體活化劑0.25~0.7%；所述矸石膏體活化劑占水泥用量的2.5%~5%。，按上述比例配比材料其充填體性能可達到28天抗壓強度超過5MPa；塌落度18~28cm，按上述比例配比材料既能夠保證膏體充填料在規定的時間段應具備的可泵性能，又能夠滿足膏體在規定的時間段產生的強度指標，極大程度的降低膏體充填料的成本。
文檔編號C04B28/04GK103253915SQ20131019202
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月22日 優先權日2013年5月22日
發明者張玉軍, 孫希奎, 江兆利, 施現院, 高思強, 謝志鴻, 張 浩, 軒召軍, 畢智強 申請人:淄博礦業集團有限責任公司許廠煤礦