[发明专利]一种矿井留巷支护用膏体泵送填充材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明主要应用于各种矿井下巷旁充填支护领域，具体涉及一种以水泥、粉煤灰、石膏 为主要胶凝材料的膏体泵充材料及其制备方法。

背景技术

在矿山安全问题日益重要的今天，沿空留巷技术的发展对巷旁支护材料的要求也在不断 提高。沿空留巷从空间上使巷道处于开采后应力重新分布的低应力区，但从时间上无法避免 采动支承应力重新分布过程中的剧烈作用，巷道需要经受两次采动影响，矿压显现强烈，沿空 留巷具有煤炭回采率高、回采工作面衔接合理、巷道掘进率低、掘进排矸少的优点，尤其是 掘进速度仅为80～100米/月的煤与瓦斯突出煤层，采用沿空留巷可以解决采掘接替紧张的 难题，并通过风巷抽取采空区内瓦斯，因而，沿空留巷一直是煤炭开采技术的重要发展方向。 然而，巷旁填充材料是制约沿空留巷技术发展最关键的因素。目前，巷旁填充材料采用水泥 作为胶凝材料，生产中需要对原材料进行煅烧与粉磨，给环境带来污染，浪费了能源且成本 高，不利于市场推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿井留巷支护用膏体泵送填充材料及制备方法，使其能满足 于各种矿井巷道在发展矿井开采技术时所需要的多种性能。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明是一种矿井留巷支护用膏体泵送填充材料，其特征在于，其各组分及重量百分比 为：

天然无水石膏        15％-18％

水泥                15％-20％

粉煤灰或矿渣        18％-25％

引气剂              0.03％-0.08％

激发剂              0.5％-1.0％

早强剂              1.5-2.5％

速凝剂              0.40％-1.2％

减水剂              0.5％-1.0％

石子        20％-25％

河砂        20％-25％

所述引气剂采用十二烷基苯璜酸钠、十二烷基苯璜酸钾，可以为任意一种；所述激发剂包 括钠盐系列激发剂，过渡金属硫酸盐，可以为任意一种或两种以上的混合，两种以上的混合 时为任意配比；所述早强剂为非硫酸盐类早强剂；所述速凝剂为低碱矾土矿类速凝剂；所述 减水剂选用奈系超早强高效复合低引气型减水剂。

所述的一种矿井留巷支护用膏体泵送填充材料，其特征为：选用水泥强度标号为42.5P.O。

所述的一种矿井留巷支护用膏体泵送填充材料，其特征为：粉煤灰采用一级或二级粉煤 灰，可以为任意一种或两种以上的混合，两种以上的混合时为任意配比。

所述的一种矿井留巷支护用膏体泵送填充材料，其特征为：河砂要求含泥量小于1％，含 水率小于1％，细度模数不大于2.2。

所述的一种矿井留巷支护用膏体泵送填充材料，其特征为：石子要求含泥量小于1％，含 水率小于1％，直径4mm方孔筛筛余为0。

所述的一种矿井留巷支护用膏体泵送填充材料，其特征为：硬石膏粉为天然无水硬石膏 利用工业球磨机粉磨，细度控制在200目筛余量小于1％，比表面积在4000-5000cm²/g。

一种矿井留巷支护用膏体泵送填充材料的制备方法，其特征在于：依次按以下步骤进行： 1)将天然硬石膏利用工业球磨机粉磨，细度控制在200目筛余量小于1％，比表面积在4000 -5000cm²/g；2)、将引气剂、激发剂、速凝剂、早强剂、减水剂按给定重量百分比比例充分 混合后，与给定重量百分比的河砂、石子、硬石膏粉、水泥和粉煤灰，在混料机中混合均匀， 袋装后得到一种矿井留巷支护用膏体泵送填充材料的成品。

使用时，以一定的拌和用水量将其搅拌成具有一定流动度、稳定性很好的膏状砂浆，由 气泵加压经输送管道输入由活动模板在沿空留巷巷旁制成的充填空间内，在模内自密实成型 硬化，具有早期强度高与混凝土类似，但材料成本相对大大降低。