[发明专利]一种黄土固体充填材料及其制备和使用方法

权利要求书

1.一种黄土固体充填材料，其特征在于：按重量份数计，包括以下组分：煤矸石：55-65份，黄土：25-35份，胶结剂：5-20份；所述胶结剂按质量百分比计，包括以下组分：硅酸三钙：50％-80％，铝酸三钙：10％-30％、改性石膏：3％-20％，甲酸钙：0.2％-0.5％；

其中，所述改性石膏的制备方法为：将硬石膏与五氧化二钒按照质量比为100：(0.5-1.5)混合，在400-800℃的条件下，煅烧3-3.5h，保温1-2h。

2.如权利要求1所述的黄土固体充填材料，其特征在于：所述黄土包括碎屑矿物和粘土矿物，所述碎屑矿物为石英、长石、云母和碳酸盐矿物的混合物，所述粘土矿物为伊利石、蒙脱石、高岭石、针铁矿、含水赤铁矿的混合物。

3.如权利要求2所述的黄土固体充填材料，其特征在于：所述碎屑矿物中碳酸盐矿物的含量为18-22wt％；和/或

所述碎屑矿物中，粒径为0.005-0.05mm的碎屑矿物的含量为65-75wt％。

4.如权利要求1所述的黄土固体充填材料，其特征在于：所述煤矸石的最大粒径小于25mm，且粒径小于或等于5mm的煤矸石的含量为35-45wt％。

5.如权利要求3所述的黄土固体充填材料，其特征在于：当所述碎屑矿物中粒径为0.005-0.05mm的碎屑矿物的含量为70-75wt％时，所述胶结剂还包括0.1-0.4％的木质素磺酸盐；和/或

当所述煤矸石中粒径小于或等于5mm的煤矸的含量为40-45wt％时，所述胶结剂还包括0.1-0.4％的萘磺酸盐。

6.一种黄土固体充填材料的制备方法，其特征在于：至少包括以下步骤：

按照如权利要求1～5任一项所述的原料配比称取各组分；

将所述胶结剂各组分研磨混合，然后将胶结剂、煤矸石、黄土混料处理，得到所述黄土固体充填材料。

7.如权利要求6所述的黄土固体充填材料的制备方法，其特征在于：所述胶结剂中硅酸三钙、铝酸三钙、改性石膏分别磨成粉，粉磨细度均为过80目筛，筛余百分数小于10％。

8.如权利要求1～5任一项所述的黄土固体充填材料的使用方法，其特征在于：至少包括以下步骤：

步骤1、将所述黄土固体充填材料加水搅拌，所述黄土固体充填材料含水率为8.5-10％；

步骤2、通过所述黄土固体充填材料填充后，利用夯实装置将固体充填物料压实并接顶。