[发明专利]一种利用废旧汽车轮胎分材质制备的煤矿采空区充填膏体及其制备方法

权利要求书

1.一种利用废旧汽车轮胎分材质制备的煤矿采空区充填膏体，其特征在于：包括如下组分：煤矸石粗骨料10-20%，煤矸石细骨料10-15%，利用废旧汽车轮胎制备的橡胶粗骨料10-15%，利用废旧汽车轮胎制备的橡胶细骨料4-8%，利用废旧汽车轮胎制备的纤维增强体1-3%，胶凝材料30-35%，外加剂0.5%，水19-23%；

所述橡胶粗骨料包括利用废旧汽车轮胎胎面胶制备的橡胶粗颗粒和利用废旧汽车轮胎胎圈三角胶制备的橡胶粗颗粒，粒径为5-15mm，堆积密度为1300~1500kg/m³；

所述橡胶细骨料包括质量比4:1混合的利用废旧汽车轮胎内胎制备的橡胶细颗粒和橡胶粉，其中，橡胶细颗粒的粒径为1-5mm，橡胶粉的粒径为0-1mm；

所述纤维增强体包括利用废旧汽车轮胎的钢丝带束层和胎唇钢丝制备的钢纤维以及利用废旧汽车轮胎的帘子布层制备的塑料纤维，其中，钢纤维和塑料纤维的质量比为9:1，利用钢丝带束层制备的钢纤维的长度为2~6cm、直径为0.5~1mm、长径比为50~80，利用胎唇钢丝制备的钢纤维长度为2~4cm、直径为1~1.5mm、长径比为40~80，利用帘子布层制备的塑料纤维长度为2~5cm、直径为0.3~1.2mm、长径比为60~100。

2.根据权利要求1所述的一种利用废旧汽车轮胎分材质制备的煤矿采空区充填膏体，其特征在于：所述煤矸石粗骨料粒径为5-15mm，堆积密度为1000~1200kg/m³。

3.根据权利要求1所述的一种利用废旧汽车轮胎分材质制备的煤矿采空区充填膏体，其特征在于：所述煤矸石细骨料粒径为0-5mm。

4.根据权利要求1所述的一种利用废旧汽车轮胎分材质制备的煤矿采空区充填膏体，其特征在于：所述胶凝材料包括水泥和粉煤灰，水泥和粉煤灰的质量比为1:2。

5.根据权利要求4所述的一种利用废旧汽车轮胎分材质制备的煤矿采空区充填膏体，其特征在于：所述水泥为P·O42.5普通硅酸盐水泥，粉煤灰为煤电厂的废旧粉煤灰，粒径小于200目，比重为2-2.36，松干密度为550-600kg/m³。

6.根据权利要求1所述的一种利用废旧汽车轮胎分材质制备的煤矿采空区充填膏体，其特征在于：所述外加剂包括如下占外加剂总量的质量百分数的组分：减水剂35-45%，早强剂30-35%，膨胀剂10-15%，缓凝剂13-16%，所述减水剂为萘系高效减水剂，早强剂为氯化钠或无水硫酸钠，膨胀剂为氧化镁，缓凝剂为木质素硫酸盐缓凝减水剂。

7.一种如权利要求1-6任意一项所述的利用废旧汽车轮胎分材质制备的煤矿采空区充填膏体的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步，收集废旧汽车轮胎，清理杂质后晾干，按橡胶种类对废旧汽车轮胎进行分类；

第二步，将不同类别的废旧汽车轮胎分别放入切圈机切割后，得到胎圈和胎面，将胎面放入剥胶机中进行分层，得到胎面胶、帘子布层和钢丝带束层，将胎面胶切为矩形胶条，将矩形胶条剪切为粒径5-15mm的橡胶粗颗粒；

第三步，将帘子布层和钢丝带束层拆分裁剪，分别得到塑料纤维和钢纤维；

第四步，将胎圈剪切拆分得到胎唇钢丝和三角胶，胎唇钢丝剪切为钢纤维，三角胶剪切为橡胶粗颗粒；

第五步，废旧汽车轮胎的气密层和内胎经剪切得到橡胶细颗粒，部分橡胶细颗粒球磨粉碎得到橡胶粉；

第六步，将煤矸石破碎后进行筛分，分别得到煤矸石细骨料和煤矸石粗骨料；

第七步，将煤矸石粗骨料、橡胶粗颗粒、煤矸石细骨料和橡胶细骨料放入搅拌机中，搅拌2min后停止，将钢纤维和塑料纤维放入搅拌机中，搅拌2min后停止，将橡胶粉、水泥和粉煤灰放入搅拌机中，搅拌2min后停止，最后将外加剂溶于水中，倒入搅拌机，搅拌3min后，停止搅拌得到充填膏体。