[发明专利]一种泥化矸石固化剂制备方法

说明书

本发明涉及软岩工程领域，尤其涉及一种泥化矸石固化剂，所述泥化矸石固化剂按照重量份数包括纳基膨润土12‑27份和高分子吸水性树脂73‑88份以及所述泥化矸石固化剂在富水软岩井筒泥化矸石治理中的用途。首次将高分子吸水树脂与纳基膨润土混合应用于富水软岩井筒泥化矸石治理，通过室内试验和现场工业性试验，确定了最佳配合比，为富水软岩井筒泥化矸石治理提供了科学数据，具有重要的工程应用价值。该项新技术改善了作业环境，显著提高了排矸速度。

技术领域

本发明涉及软岩工程领域，尤其涉及一种泥化矸石固化剂制备方法。

背景技术

工程施工过程中由于开挖、淋水等工序会产生大量积水，矸石遇水迅速泥化崩解，致使排矸无法顺利进行，掘进机行进困难，掘进速度大大降低。

目前工程治理泥化矸石常用处理方法有沉淀池法、絮凝处理法、设备处理法等。沉淀池法是在场地上设置废渣沉淀池，用槽罐车将废渣自然干燥后运往垃圾场。具有费用高、效率低、容易产生“滴、撒、漏”等缺点，容易产生二次污染。设备处理法是采用卧式离心机对泥化矸石进行脱水处理，泥饼进行外运处理，废水进行回用，具有处理工艺复杂、成本高、占地面积大等缺点。絮凝处理法是在在泥化矸石中加入絮凝剂，由于泥浆水是一种水中含有一定量的微细泥颗粒的悬浮液体，絮凝剂是一类水溶性的高聚物，将其与泥浆水混合时，由于絮凝剂具有架桥、网捕、吸附和电性中和等功能，可以破坏泥浆水的稳定性，使泥颗粒从水中凝聚、沉降，从而达到泥水分离效果。但固化工艺复杂，固化速度慢，固化后的泥浆不易资源化利用。

此外，工地现场需要修建临时性内部施工便道，需要外购土石方，施工结束后还需要对施工便道进行拆除、外运废弃，同样需要外运费和废弃费。若直接对井筒泥化矸石进行吸水处理即可减少相同方量的土方外购和弃置费用。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种泥化矸石固化剂及其在快速减低富水泥化矸石中的水，增加富水泥化矸石稠度，从而达到降低因富水泥化矸石含水太大而造成的排矸困难，甚至无法排矸等问题，减轻工人工作强度、加快排矸速度，进而加快掘进施工进度，与其他常规吸水性材料进行对比，节省大量资金与劳动力，经济效益相当可观。

本发明是这样实现的。

本发明首先提供了一种泥化矸石固化剂，按照重量份数包括如下组分：纳基膨润土12-27份，高分子吸水性树脂73-88份。

所述高分子吸水树脂材料，常温下为白色粉末状，其品种不同，粗细程度不同。一般能吸收其自身质量数百倍、甚至上千倍的水，并且具有很强的保水能力，所以又被称为超强吸水剂或高保水剂。从化学结构上讲，高分子吸水性树脂是具有许多亲水基团的低交联度或部分结晶的高分子聚合物。材料质量吸水率的计算公式为。

W_m=(m_b-m_g)/m_g×100%。

式中：W_m为质量吸水率，%；m_b为试样吸水饱和后质量，g；m_g为试样干燥质量，g。

所述膨润土是天然无机材料，不会发生老化反应，耐久性好、无毒、无腐蚀，是一种绿色环保材料。它具有较强的吸湿性和膨胀性，可吸附8～15倍于自身体积的水量，体积膨胀可达数倍至30倍；在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、能变性和润滑性；有较强的阳离子交换能力；对各种气体、液体、有机物质有一定的吸附能力，最大吸附量可达5倍于自身的重量；它与水、泥或细沙的掺和物具有可塑性和黏结性；其中具有表面活性的酸性漂白土能吸附有色离子。

纤维素是地球上最古老、最丰富的天然高分子，是取之不尽用之不竭的人类最宝贵的天然可再生资源。用分离纯化的纤维素作原料，可以制造甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚阴离子纤维素等醚类衍生物。纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，一般不溶于水及一般有机溶剂。