本發(fā)明屬于煤炭開采
技術(shù)領域：
，涉及沿空留巷技術(shù)方法，尤其涉及一種利用磁化礦井水制備沿空留巷混凝土的方法。
背景技術(shù)：
：采煤工作面后沿采空區(qū)邊緣維護原回采巷道，是為了回收傳統(tǒng)采礦方式中留設的保護煤柱，采用一定的技術(shù)手段將上一區(qū)段的順槽重新支護留給下一個區(qū)段使用，該技術(shù)被稱為沿空留巷技術(shù)，該技術(shù)對混凝土的使用有極高的要求，尤其在對混凝土的及時性、可泵性與早強作用方面有著更高要求?，F(xiàn)行的沿空留巷混凝土大量采用早強劑或速凝劑等添加劑或者單單通過加大水泥等固體物料的比例提高混凝土的強度，但其結(jié)果是在提高了混凝土強度的同時卻降低了混凝土的可泵性，縮短了混凝土的泵送距離，增加了施工難度和生產(chǎn)成本。技術(shù)實現(xiàn)要素：為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明目的在于提供一種利用磁化礦井水制備沿空留巷混凝土的方法，即提高了混凝土早期強度與可泵性，而且增大了混凝土的后期強度。一種利用磁化礦井水制備沿空留巷混凝土的方法，混凝土組分包括水泥，石子和磁化礦井水；石子粒徑為4.75～16mm，制備磁化礦井水的礦井水總礦化度為1000mg/L以上，將礦井水在0.6～1T強度磁場磁化，20～40分鐘制得磁化礦井水；將磁化礦井水與水泥和石子的質(zhì)量和按照質(zhì)量比1:(9～12)混合，各組分充分攪拌混合后即配即用。進一步，石子質(zhì)量為水泥質(zhì)量的兩倍。一種利用磁化礦井水制備沿空留巷混凝土的方法，混凝土組分包括水泥，石子，砂子和磁化礦井水；石子粒徑為4.75～16mm，砂子粒徑為0.16～5mm，制備磁化礦井水的礦井水總礦化度為1000mg/L以上，將礦井水在0.6～1T強度磁場磁化，20～40分鐘制得磁化礦井水；將磁化水與水泥、石子和砂子的質(zhì)量和按照質(zhì)量比1:(9～12)混合，各組分充分攪拌混合后即配即用。進一步，石子質(zhì)量為水泥質(zhì)量的兩倍，砂子與石子質(zhì)量比0.9～1。一種利用磁化礦井水制備沿空留巷混凝土的方法，混凝土組分包括水泥，石子，砂子，粉煤灰和磁化礦井水；石子粒徑為4.75～16mm，粉煤灰為過45μm方孔篩，制備磁化礦井水的礦井水總礦化度為1000mg/L以上，將礦井水在0.6～1T強度磁場磁化，20～40分鐘制得磁化礦井水；將磁化礦井水與水泥、石子、砂子和粉煤灰的質(zhì)量和按照質(zhì)量比1:(9～12)混合，各組分充分攪拌混合后即配即用。進一步，石子質(zhì)量為水泥質(zhì)量的兩倍，砂子與石子質(zhì)量比0.9～1，粉煤灰質(zhì)量不大于水泥、石子、砂子和粉煤灰的質(zhì)量和的7％。進一步，磁化礦井水制備方法為首先將礦井水加入絮凝劑進行沉淀，待礦井水中有機質(zhì)與其他固體顆粒充分沉淀完畢后取上部較清澈礦井水通過設置有磁場的水管磁化制得，所述水管設置0.6～1T強度磁場，運用水泵將水形成封閉回路循環(huán)通過該磁場，水流速為0.04～0.08L/s，磁化時間為20～40分鐘。進一步，礦井水中加入絮凝劑進行沉淀，沉淀沉淀時間為24小時。進一步，攪拌時間不小于20分鐘。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：1)利用磁化礦井水配制沿空留巷混凝土，避免或降低了化學添加劑使用量，有效控制了生產(chǎn)成本；2)利用磁化礦井水配制的沿空留巷混凝土提高了混凝土早期強度與可泵性，提高了生產(chǎn)效率；3)利用磁化磁化水配制的沿空留巷混凝土增大了混凝土的后期強度。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述：第一實施方式：本發(fā)明所述的混凝土，包括A、B、C、D、E四種組分，其中A組分為普通標號水泥，B組分為石子，C組分為砂子，D組分為粉煤灰，E組分為磁化礦井水。B組分石子粒徑為4.75～16mm，C組分砂子粒徑為0.16～5mm，D組分粉煤灰為過45μm方孔篩，E組分制備方法是選取礦化度較高的礦井水，總礦化度達到1000mg/L以上，之后加入絮凝劑并進行沉淀，沉淀時間為24小時左右，待礦井水中有機質(zhì)與其他固體顆粒充分沉淀完畢后取上部較清澈礦井水在0.6～1T強度磁場中磁化20～40分鐘，具體方式為在水管某一段設置0.6～1T強度磁場，運用水泵將水形成封閉回路循環(huán)通過該磁場，水流速為0.04～0.08L/s，磁化時間為20～40分鐘。E組分與A、B、C、D四種組分之和按照質(zhì)量比1:9～1:12混合，其中A組分比例占四種組分比例應在15～25％間，E組分與A組分質(zhì)量比在1:(1.8～2.35)之間，B組分質(zhì)量約為A組分兩倍，C組分與B組分比例在0.9～1之間，D組分比例不應大于7％。充分攪拌混合后使用，該種混凝土需即配即用，E組分與其它組分攪拌時間需小于20分鐘。實施例1：E組分選用磁化礦井水1000g，A組分2350g，B組分4700g，C組分4700g，D組分50g，E組分循環(huán)經(jīng)過0.6T強度磁場，水流速為0.08L/s，磁化時間為20分鐘，水磁化完畢后即刻與其它組分混合攪拌均勻。選取等質(zhì)量三份分別注入100mm*100mm*100mm混凝土模具，利用維卡儀測定其初凝時間，用壓力機測定3天、7天、28天強度。實施例2：E組分選用磁化礦井水1000g，A組分2050g，B組分4100g，C組分3895g，D組分455g，E組分循環(huán)經(jīng)過0.6T強度磁場，水流速為0.06L/s，磁化時間為30分鐘，水磁化完畢后即刻與其它組分混合攪拌均勻。選取等質(zhì)量三份分別注入100mm*100mm*100mm混凝土模具，利用維卡儀測定其初凝時間，用壓力機測定3天、7天、28天強度。實施例3：E組分選用磁化礦井水1000g，A組分1800g，B組分3600g，C組分3240g，D組分360g，E組分循環(huán)經(jīng)過0.6T強度磁場，水流速為0.04L/s，磁化時間為40分鐘，水磁化完畢后即刻與其它組分混合攪拌均勻。選取等質(zhì)量三份分別注入100mm*100mm*100mm混凝土模具，利用維卡儀測定其初凝時間，用壓力機測定3天、7天、28天強度。實施例4：E組分選用磁化礦井水1000g，A組分2350g，B組分4700g，C組分4700g，D組分50g，將各組分混合攪拌均勻。選取等質(zhì)量三份分別注100mm*100mm*100mm混凝土模具，利用維卡儀測定其初凝時間，用壓力機測定3天、7天、28天強度。按本發(fā)明的利用磁化水制備的沿空留巷混凝土較普通水配制的混凝土早期和后期的強度均有明顯提高，初凝時間明顯減小，漿液注入效率提高、穩(wěn)定性好。對比例：選用普通自來水1000g，A組分2600g，B組分5200g，C組分5200g，D組分70g，將各組分混合攪拌均勻。選取等質(zhì)量三份分別注100mm*100mm*100mm混凝土模具，利用維卡儀測定其初凝時間，用壓力機測定3天、7天、28天強度。上述4個實施例測試結(jié)果如下表：實施例1234對比例初凝時間11h23min10h40min10h15min15h20min16h10min3d18MPa19MPa20MPa17MPa17.5MPa7d25MPa26MPa27MPa24MPa24.5MPa28d38MPa39MPa40MPa36MPa37MPa根據(jù)實驗測得，水經(jīng)過磁化，在60分鐘左右消磁，而20～40分鐘，水表現(xiàn)的活性更佳，所以選取20～40分鐘為磁化礦井水制備時間。磁化礦井水混凝土中主要為礦井水與水泥進行反應，其它物質(zhì)充當骨料成分，根據(jù)測定，高礦化度礦井水經(jīng)過磁化，其活性提高50％左右，普通自來水經(jīng)過磁化，其活性提高20％左右，為了使磁化普通水與水泥活化反應的效率與磁化礦井水與水泥活化反應的效率一致，需要消耗更多的水，而在混凝土中，水質(zhì)量份數(shù)的增加，因水泥有析水效應，勢必使其強度降低。將磁化礦井水與水泥反應比例保持在在1:1.8～1:2.35之間，該比例磁化礦井水既能為二者產(chǎn)生活化反應提供足夠的量，又不會因水過量導致混凝土強度降低。第二實施方式：本發(fā)明所述的混凝土，包括A、B、C、E四種組分，其中A組分為普通標號水泥，B組分為石子，C組分為砂子，E組分為磁化礦井水。B組分石子粒徑為4.75～16mm，C組分砂子粒徑為0.16～5mm，E組分制備方法是選取礦化度較高的礦井水，總礦化度達到1000mg/L以上，之后加入絮凝劑并進行沉淀，沉淀時間為24小時左右，待礦井水中有機質(zhì)與其他固體顆粒充分沉淀完畢后取上部較清澈礦井水在0.6～1T強度磁場中磁化20～40分鐘，具體方式為在水管某一段設置0.6～1T強度磁場，運用水泵將水形成封閉回路循環(huán)通過該磁場，水流速為0.04～0.08L/s，磁化時間為20～40分鐘。E組分與A、B、C三種組分之和按照質(zhì)量比1:9～1:12混合，其中B組分質(zhì)量約為A組分兩倍，C組分與B組分比例在0.9～1之間，充分攪拌混合后使用，該種混凝土需即配即用，E組分與其它組分攪拌時間需小于20分鐘。實施例：實施例1：E組分選用自來水1000g，A組分2400g，B組分4800g，C組分4800g，E組分循環(huán)經(jīng)過0.6T強度磁場，水流速為0.08L/s，磁化時間為20分鐘，水磁化完畢后即刻與其它組分混合攪拌均勻。選取等質(zhì)量三份分別注入100mm*100mm*100mm混凝土模具，利用維卡儀測定其初凝時間，用壓力機測定3天、7天、28天強度。實施例2：E組分選用自來水1000g，A組分2142g，B組分4284g，C組分4074g，E組分循環(huán)經(jīng)過0.6T強度磁場，水流速為0.06L/s，磁化時間為30分鐘，水磁化完畢后即刻與其它組分混合攪拌均勻。選取等質(zhì)量三份分別注入100mm*100mm*100mm混凝土模具，利用維卡儀測定其初凝時間，用壓力機測定3天、7天、28天強度。實施例3：E組分選用自來水1000g，A組分1875g，B組分3750g，C組分3375g，E組分循環(huán)經(jīng)過0.6T強度磁場，水流速為0.04L/s，磁化時間為40分鐘，水磁化完畢后即刻與其它組分混合攪拌均勻。選取等質(zhì)量三份分別注入100mm*100mm*100mm混凝土模具，利用維卡儀測定其初凝時間，用壓力機測定3天、7天、28天強度。實施例4：E組分選用自來水1000g，A組分2400g，B組分4800g，C組分4800g，將各組分混合攪拌均勻。選取等質(zhì)量三份分別注100mm*100mm*100mm混凝土模具，利用維卡儀測定其初凝時間，用壓力機測定3天、7天、28天強度。上述4個實施例測試結(jié)果如下表：實施例1234初凝時間10h28min9h47min9h35min14h10min3d18.5MPa19.4MPa20.3MPa17.7MPa7d26.6MPa26.8MPa27.4MPa23.2MPa28d38.3MPa39MPa40.5MPa36MPa第三實施方式：本發(fā)明所述的混凝土，包括A、B、E三種組分，其中A組分為普通標號水泥，B組分為石子，E組分為磁化水。B組分石子粒徑為4.75～16mm，E組分制備方法是就地選取水源，礦井涌水、自來水亦可，將水在0.6～1T強度磁場中磁化20～40分鐘，具體方式為在水管某一段設置0.6～1T強度磁場，運用水泵將水形成封閉回路循環(huán)通過該磁場，水流速為0.04～0.08L/s，磁化時間為20～40分鐘。E組分與A、B兩種組分之和按照質(zhì)量比1:9～1:12混合，其中B組分質(zhì)量約為A組分兩倍，充分攪拌混合后使用，該種混凝土需即配即用，E組分與其它組分攪拌時間需小于20分鐘。實施例：實施例1：E組分選用自來水1000g，A組分4000g，B組分8000g，E組分循環(huán)經(jīng)過0.6T強度磁場，水流速為0.08L/s，磁化時間為20分鐘，水磁化完畢后即刻與其它組分混合攪拌均勻。選取等質(zhì)量三份分別注入100mm*100mm*100mm混凝土模具，利用維卡儀測定其初凝時間，用壓力機測定3天、7天、28天強度。實施例2：E組分選用自來水1000g，A組分3500g，B組分7000g，E組分循環(huán)經(jīng)過0.6T強度磁場，水流速為0.06L/s，磁化時間為30分鐘，水磁化完畢后即刻與其它組分混合攪拌均勻。選取等質(zhì)量三份分別注入100mm*100mm*100mm混凝土模具，利用維卡儀測定其初凝時間，用壓力機測定3天、7天、28天強度。實施例3：E組分選用自來水1000g，A組分3000g，B組分6000g，E組分循環(huán)經(jīng)過0.6T強度磁場，水流速為0.04L/s，磁化時間為40分鐘，水磁化完畢后即刻與其它組分混合攪拌均勻。選取等質(zhì)量三份分別注入100mm*100mm*100mm混凝土模具，利用維卡儀測定其初凝時間，用壓力機測定3天、7天、28天強度。實施例4：E組分選用自來水1000g，A組分4000g，B組分8000g，將各組分混合攪拌均勻。選取等質(zhì)量三份分別注100mm*100mm*100mm混凝土模具，利用維卡儀測定其初凝時間，用壓力機測定3天、7天、28天強度。上述4個實施例測試結(jié)果如下表：實施例1234初凝時間10h36min9h58min9h45min13h10min3d17.4MPa18.6MPa19.2MPa16.5MPa7d25.4MPa25.3MPa26.6MPa22.1MPa28d36.5MPa37.1MPa38.2MPa34.3MPa當前第1頁1 2 3