[发明专利]多固相改性黏土膏浆制备工艺及设备

权利要求书

1.一种多固相改性黏土膏浆，其特征在于包括以下质量份数配比的原材料组分：黏土、水、固相结构剂、速凝剂、固相增稠剂、固相惰性天然植物加筋剂＝1.32～2.10份：2.57～2.85份：1.00份：0.05～0.10份：0.005～0.01份：0.017～0.033份；该膏浆是经过搅拌制备工艺制成的，各原材料添加顺序依次为：黏土基浆，包括黏土、水；固相增稠剂，固相结构剂，固相惰性天然植物加筋剂，速凝剂。

2.根据权利要求1所述的多固相改性黏土膏浆，其特征在于所述膏浆的稠度为56～140mm，流动度为140～220mm，密度为1.330～1.445g/cm³，初凝时间为1.85～5.65h，在1.2m/s流速条件下的抗冲蚀率，即冲蚀后残余质量与原质量之比为84.40～98.60％，析水率在1％以内，2h塑性强度为0.010～0.175MPa，3h塑性强度为0.030～1.087MPa。

3.根据权利要求1所述的多固相改性黏土膏浆，其特征在于所述的黏土基浆密度控制在1.25～1.40g/cm³；所述的黏土基浆密度控制在1.30g/cm³。

4.根据权利要求1、2或3所述的多固相改性黏土膏浆，其特征在于所述的黏土为岩溶地区碳酸盐岩风化所成粉质黏土；

所述固相结构剂为P.C 32.5R复合硅酸盐水泥；

所述速凝剂为液Ⅱ型泡花碱；

所述固相增稠剂为阴离子型聚丙烯酰胺；

所述固相惰性天然植物加筋剂为天然植物针状木粉或稻壳。

5.根据权利要求4所述的多固相改性黏土膏浆，其特征在于，所述的岩溶地区碳酸盐岩风化所成粉质黏土，黏粒含量22.2～24.5％，塑限介于17.2～18.9％之间，塑性指数范围为10.7～11.1；所述固相结构剂P.C 32.5R复合硅酸盐水泥，流动度为193mm，初凝与终凝分别为220、280min，3d抗折强度为3.8MPa，抗压强度为16.0MPa，28d抗折强度为7.0MPa，抗压强度为36.3MPa；

所述速凝剂液Ⅱ型泡花碱，模数为3.2，波美度为35°Be'，钠含量为7.8％，硅含量为24.4％，铁含量为0.05％，水不溶物含量为0.5％；

所述固相增稠剂阴离子型聚丙烯酰胺，分子量1200万，固含量≥90％；

所述固相惰性天然植物加筋剂共有两种，固相惰性天然植物加筋剂1为天然植物针状木粉，长度在2～10mm，质地柔韧，表面粗糙，摩擦作用及链接效应较为明显；固相惰性天然植物加筋剂2为稻壳，长度大约5～10mm，直径约为3～4mm，呈半开口梭状。

6.根据权利要求1所述的多固相改性黏土膏浆，其特征在于所述的多固相改性黏土膏浆为矿山帷幕或已采大水矿山帷幕注浆堵水用膏浆。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的多固相改性黏土膏浆的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：

A、按配比将黏土和水均匀搅拌，过滤，浆液密度合格得到黏土基浆备用；

B、按配比将增稠剂，结构剂，天然植物加筋剂，速凝剂依次加入到上述黏土基浆中，均匀搅拌，即得到固相改性黏土膏浆。

8.根据权利要求7所述的多固相改性黏土膏浆的制备工艺，其特征在于对得到固相改性黏土膏浆进行密度检测，如不合格，将不合格的固相改性黏土膏浆返回至黏土基浆基站的废浆沉淀池进行集中处理。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的多固相改性黏土膏浆的制备设备，其特征在于包括黏土基浆基站和移动平台，所述的黏土基浆基站包括制浆机及其上料机、胶带输送机、供水泵，并连接振动筛，振动筛下方为初浆池；初浆池中有低速搅拌机，初浆池与除砂机连接，除砂机与基浆池相连，基浆池设有基浆自循环泵和液压式密度计；所述移动平台包括与第一固料仓1、第二固料仓2、第三固料仓3连接的搅拌仓；黏土基浆基站配备一个输送泵，黏土基浆基站的输送泵通过基浆输送管路将合格黏土基浆泵送到搅拌仓。

10.根据权利要求9所述的多固相改性黏土膏浆的制备设备，其特征在于移动平台配备一个输送泵，移动平台的输送泵通过废浆输送管路将不达标稀释膏浆泵送至黏土基浆基站的废浆沉淀池；

所述的黏土基浆基站的上料机采用TDY75型油冷式电动滚筒动力系统，胶带输送机采用500-600胶带输送机，制浆机采用LNZ01-40黄泥联合制浆机，振动筛采用ZN-9三相附着式混凝土振动器；初浆池中低速搅拌机采用SZ-JB120泥浆池低速搅拌机，除砂机采用JSN-2B泥浆净化机，分离固相粒度为0.02～8mm；基浆自循环泵采用DYWS100-20多用液下泵。