[发明专利]一种用于矿山充填开采的充填材料

说明书

本发明涉及一种用于矿山充填开采的充填材料，由以下重量份的原料制成：尾矿渣250‑300份、水泥20‑60份、减水剂4‑15份、脱硫石膏50‑100份、粉煤灰100‑130份、矸石80‑160份、活化赤泥30‑80份、聚丙烯酰胺10‑20份、六偏磷酸钠15‑20份、改性秸秆30‑60份。本发明通过赤泥的胶凝性和强碱性，促进粉煤灰内部的Si‑O、Al‑O键断裂，加上研磨过程强化作用，粉煤灰与碱发生反应，生成能够使体系强度增加的水化硅酸钙和水化铝酸钙；并且水化生成的Ca(OH)₂会扩散到粉煤灰体周围，进一步破坏粉煤灰结构，水化硅酸钙和水化铝酸钙和赤泥聚交在一起，在水泥的协同促进作用下，使体系具有较好的胶结性能，还能够起到一定的支撑作用，间接提高力学性能。

技术领域

本发明涉及填充材料技术领域，尤其涉及一种用于矿山充填开采的充填材料。

背景技术

采矿工业在索取资源的同时，形成大量的采空区，采空区的失稳塌陷或崩塌，使大量的土地和植被遭受破坏，甚至造成安全事故，同时采矿产生的大量尾矿砂，颗粒极细，成分波动大，难以利用，这些得不到利用的尾矿砂堆积成尾矿山，不仅是资源的极大浪费，而且对环境造成了极大的污染，用充填法开采矿床，是保护地表不发生塌陷，实现采矿工业与环境协调发展最可靠的技术支持。

目前的充填材料一般采用废石或者尾矿作为填充集料，水泥作胶结剂，但水泥、天然砂和棒磨砂的成本较高，并且难以保证填充的饱满以及内部结构会存在空隙，存在力学性能差等缺陷，导致填充后出现塌陷等问题，充填效果极差。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种用于矿山充填开采的充填材料，具体技术方案如下：

一种用于矿山充填开采的充填材料，由以下重量份的原料制成：尾矿渣250-300份、水泥20-60份、减水剂4-15份、脱硫石膏50-100份、粉煤灰100-130份、矸石80-160份、活化赤泥30-80份、聚丙烯酰胺10-20份、六偏磷酸钠15-20份、改性秸秆30-60份。

作为上述技术方案的改进，所述减水剂为木质素磺酸盐类减水剂、萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂、脂肪酸系减水剂、聚羧酸系减水剂中的至少一种。

作为上述技术方案的改进，所述活化赤泥为煅烧处理后的赤泥，所述活化赤泥是由赤泥在750℃～850℃下煅烧后制得。

作为上述技术方案的改进，所述活化赤泥的粒径为200目～300目

一种用于矿山充填开采的充填材料的制备方法，包括以下步骤，S1将所述尾矿渣、粉煤灰、矸石活、化赤泥放入粉碎机中干磨，直至可过300目筛，得到粉体A；

S2将所述粉体A放入湿磨机中，加入聚丙烯酰胺、六偏磷酸钠、改性秸秆以及适量水，开始湿磨，湿磨结束后，过滤研磨体，得到粉体B；

S3将所述粉体B用搅拌机搅拌均匀，即得充填材料

作为上述技术方案的改进，所述改性秸秆的制备方法为将秸秆洗涤、烘干后粉碎，去离子水浸泡，烘干后过100～150目筛，碱液蒸煮，干燥得到秸秆粉末；取处理后的秸秆粉末和端羟基液体丁腈橡胶混合，超声，升温至100～120℃，反应2～4.5h；冷却至室温过滤、干燥即得改性秸秆。

本发明的有益效果：