專利名稱：沿空留巷巷旁充填用動力矸石混凝土的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種混凝土，尤其適用于煤礦無煤柱開采-沿空留巷巷旁充填用動力矸石混凝土。
背景技術：
煤礦采煤工作面采過以后，將原工作面上區(qū)段(或下區(qū)段)巷道保留下來，在相鄰工作面開采時使用，所留巷道稱為沿空留巷。采區(qū)上區(qū)段工作面采過后，沿空所留巷道可以供下區(qū)段工作面回采時作為回風巷。沿空巷道位于采空區(qū)邊緣，保留巷道期間經(jīng)歷上區(qū)段工作面的采動影響，在靠采空區(qū)側必須有巷旁支護。因而沿空巷道內(nèi)的支護除巷道基本支護和進入采動影響區(qū)的臨時加強支護外，在沿空留巷中還要有巷旁支護。傳統(tǒng)的巷旁支護有木垛支護、密集支柱支護、矸石帶支護、混凝土砌塊支護、整體澆注巷旁充填支護等方式，其中木垛支護，密集支柱支護、矸石帶支護的主要缺點是，增阻速度慢、支撐能力低、密封性能差、木材消耗多、和機械化程度不高；混凝土砌塊支護工人勞動量大，效率低，留巷速度跟不上機械化快速割煤進度；整體澆注巷旁充填技術是具有增阻速度快、支承能力大、密封性能好和機械化程度高等優(yōu)點，充填材料多為似膏體、混凝土、高水材料等，成份一般包括石子、水泥、沙子和添加劑， 須在地面建立配料系統(tǒng)、運輸和泵送充填系統(tǒng)，成本高，投資大，系統(tǒng)復雜。另外，在采煤巷道的掘進過程中要排除大量的矸石(矸石產(chǎn)量為煤炭產(chǎn)量的10% 左右，每年新產(chǎn)生并堆放在地表的矸石約為1. 5-3億m3)，矸石排至地面棄置不用，往往在煤礦堆積成矸石山，占用大片土地，同是產(chǎn)生各種有毒有害氣體，污染大氣環(huán)境，在雨季還易產(chǎn)生滑塌等各種地質(zhì)災害。如果讓矸石不出井，廢物進行井下利用，不僅環(huán)保，還能產(chǎn)生經(jīng)濟效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述巷旁充填技術的缺點，發(fā)明一種沿空留巷巷旁充填用動力矸石混凝土。為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是取井下粉碎的粒徑小于1.5cm的矸石 1000份、普通硅酸鹽水泥200份、電廠粉煤灰100份、水化劑3份、內(nèi)養(yǎng)護劑2份、無堿液體速凝劑50份，加水500份攪拌均勻即成。上述份數(shù)均指重量份數(shù)。上述矸石取井下粉碎的粒徑小于1. 5cm的矸石上述各原料份數(shù)可在原份數(shù)基礎上加減10 %。上述內(nèi)養(yǎng)護劑、水化劑和無堿液體速凝劑均為市售產(chǎn)品。上述內(nèi)養(yǎng)護劑優(yōu)先選用巴斯夫化學建材(中國)有限公司生產(chǎn)的WMEYC0TCC735 內(nèi)養(yǎng)護劑。上述無堿液體速凝劑優(yōu)先選用巴斯夫化學建材(中國)有限公司生產(chǎn)的SAieos號的速凝劑實施時，將矸石在井下掘出后直接經(jīng)皮帶輸送機運送到井下破碎硐室，破碎至粒徑小于1. 5cm后，經(jīng)皮帶輸送機運送到充填工作面的攪拌機；與其他添加材料預拌后形成一種沿空留巷巷旁充填材料，再經(jīng)混凝土泵輸送到沿空留巷巷旁充填空間，凝固后形成穩(wěn)定的巷旁支護體。經(jīng)檢測，本發(fā)明混凝土形成的支護體1天的單軸抗壓強度為6_9Mpad8天齡期的單軸抗壓強度為16-24Mpa，完全能夠滿足沿空留巷巷旁支護要求。本發(fā)明沿空留巷巷旁充填混凝土材料的積極效果是1、具有高流動性、無需振搗、可輸送水平距離達到800m且不會堵塞管路，適應采煤巷道長距離輸送混凝土；2、沒有氣泡、強度均勻、適合澆筑且可加快澆筑過程、混凝土結構耐久性更強，符合動力混凝土特征，較自密實混凝土性能更為優(yōu)越；3、使用的內(nèi)養(yǎng)護劑能有效提高矸石混凝土的粘結強度約30-40%，密度提高 15%，混凝土的收縮和開裂減少，提高最終抗壓強度，適用于低強度等級混凝土的泵送，解決了混凝土難以進行外養(yǎng)護、粘結強度低、最終抗壓強度低、難以泵送的難題。4、成本僅為現(xiàn)有充填材料成本的1/3-2/3左右。5、大部分原料為井下矸石，節(jié)約資源、實現(xiàn)煤礦的廢物利用，實現(xiàn)了無廢開采。
具體實施例方式一種沿空留巷巷旁充填用動力矸石混凝土制備方法如下1、首先取井下矸石直接經(jīng)皮帶輸送機運送到井下破碎硐室，破碎后形成粒徑小于 1. 5cm的矸石，作為制作動力矸石混凝土的骨料；2、破碎后的井下矸石經(jīng)皮帶輸送機運送到攪拌機，1000份矸石中加入普通硅酸鹽水泥200份、電廠粉煤灰100份、水化劑3份、內(nèi)養(yǎng)護劑2份、無堿液體速凝劑50份，再加水 500份攪拌均勻即成。上述各原料份數(shù)可在原份數(shù)基礎上加減10 %。
權利要求
1.一種沿空留巷巷旁充填用動力矸石混凝土，其特征在于，它是由粒徑小于1. 5cm的矸石1000份、普通硅酸鹽水泥200份、電廠粉煤灰100份、水化劑3份、內(nèi)養(yǎng)護劑2份、無堿液體速凝劑50份和水500份均勻攪拌混合而成的；上述份數(shù)均指重量份數(shù)。
2.如權利要求1所述的沿空留巷巷旁充填用動力矸石混凝土，其特征在于，所述的矸石指的是在井下粉碎的矸石。
3.如權利要求1或2所述的沿空留巷巷旁充填用動力矸石混凝土，其特征在于，所述的內(nèi)養(yǎng)護劑選用巴斯夫化學建材有限公司生產(chǎn)的WMEYCO TCC735型號內(nèi)養(yǎng)護劑。
4.如權利要求1或2所述的沿空留巷巷旁充填用動力矸石混凝土，其特征在于，所述的無堿液體速凝劑選用巴斯夫化學建材有限公司生產(chǎn)的SA160型號速凝劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種沿空留巷巷旁充填用動力矸石混凝土，它是由粒徑小于1.5cm的矸石1000份、普通硅酸鹽水泥200份、電廠粉煤灰100份、水化劑3份、內(nèi)養(yǎng)護劑2份、無堿液體速凝劑50份和水500份均勻攪拌混合而成的；上述份數(shù)均指重量份數(shù)；本發(fā)明混凝土形成的支護體1天的單軸抗壓強度為6-9Mpa，28天齡期的單軸抗壓強度為16-24Mpa，完全能夠滿足沿空留巷巷旁支護要求。
文檔編號C04B28/04GK102276221SQ201110154609
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權日2011年5月27日
發(fā)明者馮飛勝, 張東, 成云海, 林繼凱, 梁繼忠, 郭信山 申請人:新汶礦業(yè)集團有限責任公司