[发明专利]一种煤矸石山煤矸石矿堆资源化封存用复合材料及其应用

权利要求书

1.一种煤矸石山煤矸石矿堆资源化封存用复合材料，其特征在于，所述封存用复合材料是由煤矸石胶凝材料和煤矸石骨料按质量比为100:(25～35)混合而成，

所述煤矸石胶凝材料的制备方法如下：先将煤矸石破碎磨矿，得到-200目占90％以上的煤矸石粉料，然后对所述煤矸石粉料进行焙烧活化，冷却后得到活化煤矸石粉料；最后依次加入复合粘结固化剂、减水剂和保水剂，充分搅拌均匀；

所述煤矸石骨料是由粒度为0.6～2.36mm、2.36～4.75mm、4.75～9.5mm以及9.5～19.0mm的煤矸石混合而成。

2.根据权利要求1所述煤矸石山煤矸石矿堆资源化封存用复合材料，其特征在于，所述煤矸石骨料中粒度为0.6～2.36mm、2.36～4.75mm、4.75～9.5mm以及9.5～19.0mm的煤矸石质量比为(15～18):14:(16～22):(49～52)。

3.根据权利要求1所述煤矸石山煤矸石矿堆资源化封存用复合材料，其特征在于，将煤矸石粉料的焙烧温度为650～800℃，焙烧时间为2～4h。

4.根据权利要求1所述煤矸石山煤矸石矿堆资源化封存用复合材料，其特征在于，所述复合粘结固化剂是由生石灰、水玻璃和可溶性淀粉按质量比为(50～70):(5～10):(25～45)混合而成。

5.根据权利要求4所述煤矸石山煤矸石矿堆资源化封存用复合材料，其特征在于，所述复合粘结固化剂中生石灰可以替换为烧碱。

6.根据权利要求4所述煤矸石山煤矸石矿堆资源化封存用复合材料，其特征在于，所述复合粘结固化剂中可溶性淀粉可以替换为纤维素。

7.根据权利要求1所述煤矸石山煤矸石矿堆资源化封存用复合材料，其特征在于，所述复合粘结固化剂的加入量占所述活化煤矸石粉料的质量的1-5％。

8.根据权利要求1所述煤矸石山煤矸石矿堆资源化封存用复合材料，其特征在于，所述减水剂的加入量占所述活化煤矸石粉料质量的0.1-0.5％；所述保水剂的加入量占所述活化煤矸石粉料质量的0.1-0.5％；

所述减水剂为聚羧酸类减水剂或萘磺酸盐类减水剂一种或几种；

所述保水剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、羟乙基纤维素醚和甲基纤维素中的至少一种。

9.根据权利要求1所述煤矸石山煤矸石矿堆资源化封存用复合材料，其特征在于，所述封存用复合材料按《混凝土物理力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2019)检测其该材料的28天的强度达13.7～17.4MPa，按《水工混凝土试验规程》(SL/T 352—2020)方法检测，渗透系数为1.7×10^-7～7.8×10^-7m/s。

10.根据权利要求1～9任意一项所述煤矸石山煤矸石矿堆资源化封存用复合材料的应用，其特征在于，每当煤矸石堆放高度为3～5米时，进行碾压处理，然后平铺一层厚度为10～20cm所述复合材料，再堆放煤矸石，直到形成一定高度的煤矸石矿堆。