[发明专利]一种发泡混凝土及煤矿充填接顶的方法

说明书

技术领域

本发明涉及膨胀填充材料领域，具体涉及一种发泡混凝土，还涉及一种煤矿充填接顶的方法，适用于建筑物、铁路和水下的煤矿充填接顶。

背景技术

随着煤炭资源的大量开采，村庄下压煤问题越来越突出，严重影响着许多煤矿企业的正常生产。据统计，目前我国仅统配煤矿的生产矿井“三下”(建筑物下、铁路下、水体下)压煤就达13.79Gt。几乎每个矿井都有“三下”压煤，一般都占矿井储量的10%～40%，华东矿区有的矿井高达60%以上。因此，在保证地表建(构)筑物安全的前提下，基于提高“三下”压煤的采出率和合理处理固体废弃物的问题，开发充填采煤新技术，已成为国家及煤矿企业急需解决的重大技术难题。我国充填工艺与技术的发展，经历了废石干式充填、分级尾砂和碎石水力充填、混凝土胶结充填、以分级尾砂和天然砂作为充填料的细砂胶结充填、废石胶结充填、高浓度全尾砂胶结充填和膏体泵送胶结充填的发展过程。充填开采是建筑物下压煤开采的最理想技术途径，其优点是煤炭资源的采出率高，近几年，随着煤矿充填技术的不断发展，充填技术在煤矿开采中的应用也越来越广泛。然而，目前的充填开采技术亦碰到了瓶颈问题：充填料接顶困难，充填效果差，另外，由于膏体或似膏体料浆流动性差，很难保证充填均匀，尤其料浆固化后干缩30%左右，难以达到控制地表沉陷的目的。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种发泡混凝土，还提供了一种煤矿充填接顶的方法，提供一种能够充分利用废弃物粉煤灰、膨胀充填效果好的、能够解决采空区充填的主动接顶和长距离输送问题并能很好控制围岩变形。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种发泡混凝土，它由以下重量份原料组成：

一种发泡混凝土，它由以下重量份原料组成：

一种发泡混凝土，它由以下重量份原料组成：

一种发泡混凝土，它由以下重量份原料组成：

一种发泡混凝土进行煤矿充填接顶的方法，包括以下步骤：

步骤A、原材料的预处理：剔除水泥、粉煤灰、硅灰中的固结颗粒，防止其在管道运输过程中沉积堵管；

步骤B、剂量：按照配比称量100份重量比的水泥、25～50份重量比的粉煤灰、6～16份重量比的硅灰、1～2份重量比的硬脂酸钙和75～85份重量比的水，根据现场输送量调节输送速凝剂和发泡剂的泵送设备流量阀；

步骤C、上料及搅拌：向搅拌机中依次加入水泥、粉煤灰、硅灰、硬脂酸钙和水，搅拌均匀；

步骤D、混合：将步骤C中搅拌好的浆料通过管道送入充填点附近的混合器并通过泵送设备将0.3～0.6份重量比的速凝剂和6.2～7.2份重量比的发泡剂送入充填点附近的混合器，使水泥、粉煤灰、硅灰、硬脂酸钙、水、速凝剂和发泡剂混合均匀；

步骤E、充填：在混合器出口接一软管，软管的另一端放在需要充填的部位，完成充填。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、现有的充填技术中，充填料接顶困难，充填效果差，另外，由于膏体或似膏体料浆流动性差，很难保证充填均匀，尤其料浆固化后干缩30%左右，难以达到控制地表沉陷的目的。利用本发明生产出的水泥基发泡材料，能够充分利用废弃物粉煤灰，节约了能源，而且具有良好的膨胀性，膨胀率可达200～300%，能够主动施压接顶充填，从而有效控制围岩变形。

2、由于发泡混凝土强度可以通过调整发泡剂的掺量灵活调节，这样可以针对不同围岩条件给出不同的发泡倍数，从而形成不同的支护强度，与现有接顶工艺相比，本材料配方还具备良好的流动性，靠自然高差势能达到自流，不需凭借机械外力；另外，本材料配方的制作步骤简单，可以满足及时充填、充分接顶、快速凝固的要求，经本充填材料充填的巷道会对上覆围岩进行间接注浆、形成有效的支撑，从而达到控制围岩变形、保护巷道的目的。

具体实施方式

实施例1：

一种发泡混凝土，它由以下重量份原料组成：

实施例2：

一种发泡混凝土，它由以下重量份原料组成：

实施例3：

一种发泡混凝土，它由以下重量份原料组成：

实施例4：

一种发泡混凝土，它由以下重量份原料组成：

实施例5：