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這是針對(duì)普通水泥和普通礦山膠固料難以滿足煤礦充填固化要求的現(xiàn)狀，采用復(fù)合激發(fā)與科學(xué)配比技術(shù)，開(kāi)發(fā)的粉煤灰矸石粉混合充填專用膠固料膠凝材料，與普通膠固料不同，這種膠固料不僅只是一種膠凝材料，也是一種激發(fā)材料，可以激發(fā)粉煤灰和矸石粉的潛在活性，解決了粉煤灰和矸石粉的固化難題。解決了Ⅲ級(jí)以下劣質(zhì)粗粉煤灰和矸石粉混合充填的早凝、早強(qiáng)技術(shù)難題。它是目前唯一具有對(duì)充填材料有化學(xué)激發(fā)作用，讓充填材料也產(chǎn)生膠凝性的礦山充填膠凝材料。煤礦充填與金屬礦相比有兩個(gè)顯著的不同點(diǎn)：一是煤礦大多采用長(zhǎng)臂綜采工作面，推進(jìn)速度快，通常每天推進(jìn)2～3m。因而一般要求充填體20小時(shí)以內(nèi)可拆模自立，3天即能發(fā)揮支撐頂板作用。金屬礦山由于落礦出礦周期相對(duì)較長(zhǎng)，對(duì)早期強(qiáng)度的要求要低些。二是充填料主要是粉煤灰和矸石粉。粉煤灰是一種極細(xì)的飛灰，小于45μ的顆粒組分大于55%，甚至在90%以上，遠(yuǎn)比金屬礦山的尾砂細(xì)得多。煤矸石或礦井廢石大多偏軟、易風(fēng)化，破碎之后小于0.1mm的部分大于5%。所以普通礦山膠固料用于粉煤灰矸石充填時(shí)在固化時(shí)間和固化強(qiáng)度上很難滿足要求。實(shí)際上，粉煤灰是一種具有潛在活性的工業(yè)廢渣。主要成分與高爐礦渣類似，為二氧化硅（SiO2）、氧化鋁（Al2O3）、氧化鈣（CaO）等，顆粒直徑一般為0.001～0.05mm，呈玻璃態(tài)實(shí)心或空心的球狀顆粒。但由于粉煤灰的CaO含量較低，玻璃體中［SiO4］4-的聚合度高，所含活性的硅、鋁成分均被封閉在玻璃體內(nèi)，呈隱性，不能水化。國(guó)內(nèi)外解放粉煤灰被封閉活性的手段主要化學(xué)活性激發(fā)，水熱蒸壓蒸養(yǎng)激發(fā)和粉磨輪碾物理激發(fā)三種。但受充填成本和充填技術(shù)條件的限制，水熱蒸壓蒸養(yǎng)方法和粉磨輪碾方法難以采用。同樣由于充填成本問(wèn)題，煤礦只能獲得價(jià)格低廉的Ⅲ級(jí)以下劣質(zhì)粉煤灰，質(zhì)量較高的Ⅰ、Ⅱ級(jí)粉煤灰大多進(jìn)入水泥和混凝土摻料市場(chǎng)。如何解決粉煤灰矸石粉的活性激發(fā)成為粉煤灰矸石充填的技術(shù)難題。結(jié)合煤礦充填實(shí)際，以激發(fā)粉煤灰的活性為主攻方向，在消化吸收堿激發(fā)膠凝材料研究成果的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的配比試驗(yàn)和篩選程序，攻克了粉煤灰特別是Ⅲ級(jí)以下劣質(zhì)粉煤灰的活性激發(fā)和早期強(qiáng)度問(wèn)題。這種膠固料對(duì)粉煤灰和矸石粉有良好的激發(fā)作用，滿足早期強(qiáng)度、長(zhǎng)期強(qiáng)度以及流動(dòng)性、泌水率等方面的要求，使用中可結(jié)合礦山所用粉煤灰和矸石粉的特性，通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行選擇或重新組配。

粉煤灰矸石膠固料（速凝固化膠固粉）是一種新型膠凝材料。速凝固化膠固粉的誕生，為我國(guó)煤礦的開(kāi)采提供了一種新的方法。對(duì)膠結(jié)充填采礦方法是一項(xiàng)重大的突破和發(fā)展。這種充填方法的特點(diǎn)是：（一）充填體強(qiáng)度高，特別是早期強(qiáng)度高；（二）容易接頂，控頂效果好；（三）充填時(shí)不脫水而無(wú)污染井巷問(wèn)題；（四）管路易輸送，管道磨耗小；（五）充填料可不需要分級(jí)；(六)充填體對(duì)圍巖支護(hù)作用好；（七）制備輸送工序和設(shè)備較簡(jiǎn)單；（八）采場(chǎng)采充交替時(shí)間短，利于勞動(dòng)生產(chǎn)組織和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；（九）材料無(wú)毒無(wú)害，具有明顯的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益，應(yīng)用前景十分廣闊。該材料既可用于礦山充填、地下注漿、道路建設(shè)等領(lǐng)域，又是礦山采空區(qū)堵露、滅火、阻燃理想材料，同時(shí)也可以作為巷道漏風(fēng)縫隙以及上山區(qū)域防滅火充填材料。速凝膠固粉具有所有水泥所不能實(shí)現(xiàn)的可貴特性，即該材料調(diào)配的漿液能在很大的水固化（體積含水率為85-90%）條件下，可以控制在5-30分鐘內(nèi)凝固、硬化最終變成一種較堅(jiān)硬的固體。本產(chǎn)品全部采用工業(yè)廢渣在激化劑的作用下產(chǎn)生的物質(zhì)作為凝結(jié)材料，這種凝結(jié)物質(zhì)不是由鈣硅比C-S-H、C-H等抗水溶蝕能力差的物質(zhì)組成，而是由堿土—鋁硅酸鹽水化物、堿—堿土鋁硅酸鹽水化物、多種種類沸石半晶質(zhì)物質(zhì)（霞石、長(zhǎng)石、方鈉石、鈉沸石、桿沸石）低堿性C-S-H凝膠、CaO•Al2O3•xSiO2•yH2O等組成。經(jīng)研究表明，這些物質(zhì)的組成很復(fù)雜，但在高水壓（﹥0.4Mpa）飽水條件下，具有很好的耐久性能。本產(chǎn)品含有鋼渣，鋼渣中含有f-CaO、f-MgO,而CaO、MgO和水進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，其固相的絕對(duì)體積反應(yīng)后分別比反應(yīng)前增加了77％、97.92％。由于鋼渣經(jīng)過(guò)1650℃的高溫鍛燒，其中的f-CaO、f-MgO處于死燒狀態(tài)，所以水化活性較低，隨著時(shí)間的推移，它仍然會(huì)水化。因此材料中的鋼渣組分發(fā)生水化時(shí)，會(huì)使得材料產(chǎn)生微膨脹效應(yīng)，使材料自身更加密實(shí)，且對(duì)管片和圍巖填充也更密實(shí)。本產(chǎn)品采用激化劑作為增稠劑和保水劑，利用其細(xì)度和吸附性加速粒子間的吸引和需水量來(lái)增加漿體的粘度和凝聚性能，從而達(dá)到在高水壓（﹥0.4Mpa）飽水條件下，抗水分散性能。

粉煤灰矸石膠固料（速凝固化膠固粉）包括以下配方成分：基料為水泥熟料或水泥；鈣源化合物為生石灰和/或鈣鎂粉；石膏；礦渣細(xì)粉；激發(fā)材料為氯鹽和/或硫酸鹽。由于Ca(OH)2是生成水化硅酸鹽和水化鋁酸鹽的關(guān)鍵材料，以氯鹽和/或硫酸鹽為激發(fā)材料，促進(jìn)了基料、生石灰或鈣鎂粉生成的Ca(OH)2的溶解，提高了溶液的堿度，打開(kāi)粉煤灰中SiO44-的共價(jià)鍵，促使該硅氧四面體解聚，加速了粉煤灰和矸石粉的活性激發(fā)，解決了粗粉煤灰與矸石粉混合充填的早凝、早強(qiáng)問(wèn)題，提高了后期固化強(qiáng)度。

技術(shù)服務(wù)：本粉煤灰矸石充填專用膠固料技術(shù)資料費(fèi)280元，包括技術(shù)配方、工藝流程等，技術(shù)直接用于生產(chǎn)，提供技術(shù)售后支持。

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