[发明专利]粗骨料管道自流输送用胶结充填浆体

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿山开采充填支护材料，尤其涉及一种粗骨料管道自流输送用胶结充填浆体。 

背景技术

目前，棒磨砂高浓度砂浆自流充填工艺采用的棒磨砂的级配呈“粗粒与细粒偏少而中间粒级偏多”的特征，棒磨砂粗粒级含量太少，细粒级含量太大，从而对较粗的颗粒造成松动效应，使其完全被悬浮，无法形成骨架，需要较高的水泥单耗来提高充填体强度，金川目前充填使用的水泥单耗为310kg/m??，占充填总成本的66%，造成充填成本较高。

金川-5mm棒磨砂的级配呈“粗粒与细粒偏少而中间粒级偏多”的特征。其中0.074mm与理想级配相比少1.76%,差别不大；但在0.074mm～0.31mm～0.63mm区间，棒磨砂含量严重偏多，与Fuller级配相比，差值达32.7%；而在区间0.63～5.0mm区间，棒磨砂的含量偏少，特别是2.5mm～5.0mm区间内，棒磨砂含量严重偏少，差值达30%以上，表明棒磨砂粗粒级含量太少。总体来看，棒磨砂粒级1mm以下达到80%以上，细粒级含量太大，从而对“较粗”的颗粒造成“松动效应”，使其完成“被悬浮”，无法形成“骨架”。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种水泥单耗较低，能够进行管道自流输送用的粗骨料管道自流输送用胶结充填浆体。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种粗骨料管道自流输送用胶结充填浆体，由以下质量份的原料混合而成：水泥220～280份，砂石1386～1526份，水358～391份，所述砂石包括棒磨砂和绿豆石，棒磨砂：绿豆石的质量比为5：5～7：3。

所述棒磨砂为粒级为小于5mm的戈壁集料，所述绿豆石粒级为5～15mm的戈壁集料。

所述水泥为42.5级复合硅酸盐水泥。

本发明提供的粗骨料管道自流输送用胶结充填浆体，采用不同级配骨料和水泥制成充填浆体，增加浆体中粒级高的充填骨料，用绿豆石代替了部分棒磨砂，提高了胶结充填体的单轴抗压强度，降低了水泥单耗，降低了充填骨料的加工成本，使胶结充填浆体能够在管道内自流输送，充填体强度满足井下安全生产的需求。由于管道自流输送用胶结充填浆体中，增加了粗骨料的配方含量，从而降低了充填水泥的单耗，节约了成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

本发明提供的一种粗骨料管道自流输送用胶结充填浆体，由以下质量份的原料混合而成：水泥220～280份，砂石1386～1526份，水358～391份，砂石包括棒磨砂和绿豆石，棒磨砂：绿豆石的质量比为5：5～7：3。

棒磨砂和绿豆石为充填骨料。棒磨砂为戈壁集料，经露天开采、筛分后采用“两段一闭路”的破碎工艺和棒磨工艺，加工成粒级小于5mm的棒磨砂，含泥量小于7％。绿豆石为戈壁集料，经露天开采后两级筛分，粒级为5～15mm。

实施例1

将42.5级复合硅酸盐水泥220kg、砂石1526 kg、水358kg混合搅拌成1m³充填浆体，其中棒磨砂：绿豆石的质量比为5:5，棒磨砂763kg、绿豆石763kg。棒磨砂为粒级为小于5mm的戈壁集料，含泥量小于7％；绿豆石粒级为5～15mm的戈壁集料。

用该配方配置的1m³充填浆体，其水灰比为1.63，灰砂比为0.14，质量浓度为83%，体积浓度为64.24%，料浆密度为2103 kg/m³。

水灰比是指砂浆中水与水泥的质量之比。灰砂比是指砂浆中水泥与砂石的质量之比。质量浓度是指砂浆中水泥和砂石的质量之和与砂浆总质量的比值。料浆密度是指1m??的料浆中料浆的水泥、砂石和水的总质量。体积浓度是指砂浆中水泥和砂石的体积之和与砂浆总体积的比值。

该料浆用外径ф121mm、内径ф99mm的充填管道自流输送到采空区，充填倍线为2～6，初凝时间不早于45分钟、终凝时间不晚于600分钟，抗压强度3天1.5 Mpa、5天2.5 Mpa、28天5.0Mpa以上。

实施例2

将42.5级复合硅酸盐水泥250kg、砂石1455 kg、水374kg混合搅拌成1m³充填浆体，其中棒磨砂：绿豆石的质量比为6:4，棒磨砂873kg、绿豆石582kg。棒磨砂为粒级为小于5mm的戈壁集料，含泥量小于7％；绿豆石粒级为5～15mm的戈壁集料。