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矿用填充材料制备技术及性能研究
- 2021-06-29-

矿用填充材料制备技术及性能研究

       在我国,虽然煤炭资源丰富,但由于开采所带来的环境和生态问题日益突出,以绿色开采为我国煤炭可持续发展的必由之路。针对充分回收煤炭资源、减少环境污染和生态破坏等问题,提出将矿用填充材料应用于井下填充这一课题,进行了详细的研究。

       矿山充填材料是由粉煤灰、石膏、石灰、水泥、添加剂等混合制成,浆料浓度为40~48%。它具有固水性大、流动性能好、初期强度高、膨胀性能适中、长期稳定等特点,是煤矿充填开采的一项重要技术。在对原材料进行理化性能测试和分析的基础上,确定了粉煤灰、水泥、石灰等原材料充填的可行性。

       采用试验研究的方法,探索影响矿用填充材料性能的工艺参数。对矿用填充材料的水化机理及原材料进行了充分的分类分析,确定了在粉煤灰-石灰-水系统中添加不同添加量的矿用填充材料,以确定石膏、石灰、水泥等主要原料的配合比,使矿用填充材料的抗压强度等指标达到效果,实现低成本、高效的填充技术。

       第二,对矿用填充材料的强度机理进行了研究,通过x射线衍射、扫描镜分析和差热分析等方法,确定了矿用填充材料强度的原因:水化产物钙矾、硅酸钙、铝酸钙、C-A-S-H凝胶。通过对矿用填充材料配方的优化,对矿用填充材料的性能进行了研究,研究了其耐热、冻、胀、透水等性能,试验结果表明,矿用填充材料的耐热冻结、防水渗透性好,具有符合井下填充要求的适度膨胀性矿用填充材料,可用于井下填充,但粉煤灰开采难的矿山,例如金属矿山,金属矿山的废料优势,实验应用风积砂、尾砂、红泥等效果,试验证明风积砂、尾砂、红泥等材料替代粉煤灰。