[发明专利]一种矿用高水速凝材料低温添加剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种矿用高水速凝材料低温添加剂，由以下重量份的组分制成：粉煤灰4‑5份、工业盐3‑4份、氯化镁1‑2份。其制备方法是称取工业盐3份、氯化镁1份并粉碎，直至可以通过20目筛，再称取粉煤灰4份与工业盐掺入混合机预混5分钟，再把氯化镁加入混合机混合20分钟。本发明公开的低温添加剂能够有效提高矿用高水速凝材料浆液的低温流动性和充填物的初期强度，使其充填后凝固初期就具有一定强度，充填物初期塑型性好，有效解决了在0℃以下的低温环境中矿用高水速凝材料不能使用的问题。

技术领域

本发明涉及一种矿用高水速凝材料低温添加剂及其制备方法，主要适用于低温环境下矿井沿空留巷、巷旁充填、壁后充填高水速凝材料的添加剂。

背景技术

随着提高煤炭开采率一再提高，矿用高水速凝材料被广泛的用于沿空留巷、巷旁充填、壁后充填等技术领域。在正常温度下矿用高水速凝材料具有早期流动性好、静止状态凝结快、凝结后强度适中等优点，可以很好的满足沿空留巷、巷旁充填、壁后充填等技术的要求。然而在0℃以下的低温环境中，由于水的物理性质和化学性质的影响，导致低温环境中矿用高水速凝材料出现早期流动性差、静止状态凝结慢、凝结后强度差等问题，甚至出现矿用高水速凝材料初期不凝结、结冰析出、结冰胀裂等问题，从而导致出现0℃以下的低温环境中矿用高水速凝材料不能使用的情况。

发明内容

本发明的目的就是针对在0℃以下的低温环境中矿用高水速凝材料不能使用的问题，提供一种经济、有效的添加剂。

其技术方案是，由以下重量份的组分制成：粉煤灰4-5份、工业盐3-4、氯化镁1-2份。

较佳的方案是由以下重量份的组分制成：粉煤灰4份、工业盐3份、氯化镁1份。

其中粉煤灰因化学成份中含有大量活性氧化硅和氧化铝，可以和矿用高水速凝材料中的碱性物质发生化学反应，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等胶凝物质，有利于早期凝结；另外粉煤灰中存在粒径很小的微珠和碎屑，在矿用高水速凝材料中可以相当于未水化的材料颗粒，能明显的改善和增强充填制品的结构强度，提高匀质性和致密性。工业盐中含有大量盐离子，能够将矿用高水速凝材料浆液变成盐溶液，从而降低浆液的冰点，解决在0℃以下的低温环境中矿用高水速凝材料不能使用的问题。氯化镁中含有氯离子，在矿用高水速凝材料凝结的初期能很快与浆液中钙离子结合形成氯化钙，能够加快浆液的凝结、提高填充制品的初始强度。

本发明添加剂具有以下优点：

1、经济效益好：本添加剂中粉煤灰和工业盐都是简单易得的工业产品，特别是粉煤灰价格便宜且在添加剂中占比大，从而使得本添加具有价格优势。

2、低温效果好：本添加剂中的工业盐可以有效降低矿用高水速凝材料的冰点，有效的解决了低温时浆液结冰的问题；氯化镁中的氯离子与浆液中的钙离子形成的氯化钙更是补充了浆液在低温凝结时初始强度低的短板。

具体实施方式

实施例1，一种矿用高水速凝材料低温添加剂，是由粉煤灰10kg、工业盐7.5kg、氯化镁2.5kg组成；

上述低温添加剂的生产方法是分别称取上述配方量的工业盐、氯化镁并粉碎，直至可以通过20目筛，再称取粉煤灰与工业盐掺入混合机预混5分钟，再把氯化镁加入混合机混合20分钟，每吨矿用高水速凝A料和B料分别添加20kg添加剂，搅拌均匀后使用。

实施例2，一种矿用高水速凝材料低温添加剂，是由粉煤灰8kg、工业盐8kg、氯化镁4kg组成，生产方法与实施例1相同。

利用本发明在新疆天山矿业公司俄霍布拉克煤矿进行了实施对比。