用于深孔注漿的復(fù)合材料的制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001]一、
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料，尤其是一種用于深孔注漿的復(fù)合材料。
[0002]二、
【背景技術(shù)】
在進(jìn)行采掘面進(jìn)行掘進(jìn)時(shí)，工作面的切眼均靠近3上煤的隱伏煤層露頭，由于受風(fēng)氧化的作用，局部可能裂隙比較發(fā)育，而且上侏羅系底部砂礫巖含水層局部賦水比較豐富，工作面開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)涌水現(xiàn)象，工作面持續(xù)涌水量達(dá)890m3/h，為了防止出現(xiàn)涌水，需要采用深孔注漿的方法，因此用于深孔注漿的復(fù)合材料是一種重要的礦山材料，在現(xiàn)有的用于深孔注漿的復(fù)合材料中，還沒(méi)有一種用于深孔注漿的復(fù)合材料。
[0003]三、

【發(fā)明內(nèi)容】

為了克服上述技術(shù)缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種用于深孔注漿的復(fù)合材料，因此提高了深孔注漿的效果。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:按照重量比，包含有水泥15%_60%、粉煤灰35%-80%和粘土 5%-10%。
[0005]由于設(shè)計(jì)了水泥、粉煤灰和粘土，通過(guò)水泥、粉煤灰、粘土和水的混合組成了的注漿液體，提高了完全離析時(shí)間到30-32，減低了材料的流動(dòng)度到30-28，因此提高了深孔注漿的效果。
[0006]本發(fā)明設(shè)計(jì)了，按照重量比，包含有水泥20%、粉煤灰70%和粘土 10%。
[0007]在本技術(shù)方案中，水泥、粉煤灰和粘土為重要技術(shù)特征，在用于深孔注漿的復(fù)合材料的技術(shù)領(lǐng)域中，具有新穎性、創(chuàng)造性和實(shí)用性，在本技術(shù)方案中的術(shù)語(yǔ)都是可以用本技術(shù)領(lǐng)域中的專利文獻(xiàn)進(jìn)行解釋和理解。
四、【附圖說(shuō)明】:
圖1為水泥-粉煤灰材料體系的示意圖:
圖2為水泥-粉煤灰體系析水曲線的示意圖:
圖3為水泥-粉煤灰-粘土材料體系的示意圖:
圖4為水泥-粉煤灰-粘土體系析水曲線的示意圖。
[0008]五、
【具體實(shí)施方式】
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0009]具體說(shuō)明本實(shí)施例，第一個(gè)實(shí)施例，按照重量比，包含有水泥15%、粉煤灰80%和粘土 5%。
[0010]包含有水泥15%、粉煤灰80%和粘土5%組成的一份與水進(jìn)行質(zhì)量比1:1配比，低速攪拌120S然后快速攪拌120S后，制作成深孔注漿液體。
[0011 ] 本實(shí)施例的試驗(yàn)結(jié)果為:
析水分層時(shí)間測(cè)定:注漿材料干粉體系與水進(jìn)行質(zhì)量比1:1配比，低速攪拌120S然后快速攪拌120S后，將試樣倒入容器中進(jìn)行觀察，采用刻度尺進(jìn)行測(cè)量。(I)漿液表面開(kāi)始產(chǎn)生泌水，記錄此時(shí)的時(shí)間；(2)泌水量到達(dá)漿液體積的20% (完全分層離析)，記錄此時(shí)的時(shí)間。
[0012]流動(dòng)度測(cè)定:將材料干粉體系與水進(jìn)行質(zhì)量比1:1制漿，低速攪拌120S然后快速攪拌120S后，倒入測(cè)試模具中，測(cè)試30S內(nèi)漿液的擴(kuò)散半徑數(shù)據(jù)。
[0013]密度測(cè)定:不同材料配比的密度(比重)測(cè)試。
[0014]注漿材料實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
鑒于目前純425水泥漿液注漿不存在困難，那么FCB材料體系在達(dá)到或者接近425水泥漿液體系的可注性指標(biāo)即能夠滿足要求。
[0015](I)純425水泥漿液材料體系
經(jīng)過(guò)試驗(yàn)測(cè)試，純水泥漿液流動(dòng)度31.5cm，密度1.39g/cm3，析水分層初始與完全時(shí)間分別為 4min31s 和 18min42s。
[0016]將該數(shù)據(jù)作為技術(shù)分析的指標(biāo)與參照。
[0017](2)水泥-粉煤灰材料體系
單純由水泥與粉煤灰組成注漿材料體系時(shí)，將兩次析水分層時(shí)間分別記為I和2，如圖1所示，
水泥-粉煤灰體系析水曲線
分析上圖可知:由于粉煤灰的加入，材料體系分層析水時(shí)間大幅度縮短，初始析水時(shí)間變化不大，但完全離析時(shí)間不足單純水泥漿液的30%。這是水泥-粉煤灰漿液大規(guī)模注漿容易起壓的根源。
[0018]其流動(dòng)度數(shù)據(jù)如圖2，
水泥-粉煤灰體系流動(dòng)度曲線
分析可知:漿液的流動(dòng)度隨著水泥含量逐漸降低而降低，其中粉煤灰含量60%為例外，但總體數(shù)據(jù)波動(dòng)不大，材料體系流動(dòng)度在30-32之間即可認(rèn)為能夠?qū)嵤┳{。
[0019](3)水泥_粉煤灰-粘土材料體系
在材料體系中添加粘土，添加量為材料體系的5%和10%，分別測(cè)定析水時(shí)間和流動(dòng)度。如圖3，
水泥-粉煤灰-粘土體系析水曲線
分析上圖可知:添加粘土后大大增強(qiáng)了材料體系的抗離析能力，離析初始時(shí)間普遍升高至高于純水泥漿液的程度，完全離析時(shí)間同水泥漿液基本接近，因此選用粘土組成材料體系極為重要。
[0021]其流動(dòng)度如圖4所示，
水泥-粉煤灰-粘土體系流動(dòng)度曲線
增加粘土后，由于粘土的增稠作用一定程度降低了材料的流動(dòng)度，但整體變動(dòng)區(qū)間仍處于30-32，不影響注漿材料的正常注入。
[0022]試驗(yàn)結(jié)論
(I)粉煤灰本身吸附水能力差，在漿液體系內(nèi)極容易發(fā)生析水分層。
[0023](2)粘土能夠增加漿液體系的可注性與和易性，同時(shí)粘土顆粒細(xì)小、表面活性好、懸浮性好，因此其注漿阻力小，將其引入材料體系能夠大幅度降低注漿阻力，提高漿液的擴(kuò)散范圍。
[0024]第二個(gè)實(shí)施例，按照重量比，包含有水泥60%、粉煤灰35%和粘土 5%。
[0025]第三個(gè)實(shí)施例，按照重量比，包含有水泥35%、粉煤灰60%和粘土 5%。
[0026]第四個(gè)實(shí)施例，按照重量比，包含有水泥40%、粉煤灰50%和粘土 10%。
[0027]第五個(gè)實(shí)施例，按照重量比，包含有水泥20%、粉煤灰70%和粘土 10%。
[0028]在本實(shí)施例中，根據(jù)注漿改造效果、后期強(qiáng)度，本實(shí)施例的效果最好，完全離析時(shí)間到32，材料的流動(dòng)度到28，。
[0029]本發(fā)明具有下特點(diǎn):
1、由于設(shè)計(jì)了水泥、粉煤灰和粘土，通過(guò)水泥、粉煤灰、粘土和水的混合組成了的注漿液體，提高了完全離析時(shí)間到30-32，減低了材料的流動(dòng)度到30-28，因此提高了深孔注漿的效果。
[0030]2、由于設(shè)計(jì)了對(duì)結(jié)構(gòu)形狀進(jìn)行了數(shù)值范圍的限定，使數(shù)值范圍為本發(fā)明的技術(shù)方案中的技術(shù)特征，不是通過(guò)公式計(jì)算或通過(guò)有限次試驗(yàn)得出的技術(shù)特征，試驗(yàn)表明該數(shù)值范圍的技術(shù)特征取得了很好的技術(shù)效果。
[0031]3、由于設(shè)計(jì)了本發(fā)明的技術(shù)特征，在技術(shù)特征的單獨(dú)和相互之間的集合的作用，通過(guò)試驗(yàn)表明，本發(fā)明的各項(xiàng)性能指標(biāo)為現(xiàn)有的各項(xiàng)性能指標(biāo)的至少為1.7倍，通過(guò)評(píng)估具有很好的市場(chǎng)價(jià)值。
[0032]上述實(shí)施例只是本發(fā)明所提供的用于深孔注漿的復(fù)合材料的一種實(shí)現(xiàn)形式，根據(jù)本發(fā)明所提供的方案的其他變形，增加或者減少其中的成份或步驟，或者將本發(fā)明用于其他的與本發(fā)明接近的技術(shù)領(lǐng)域，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于深孔注漿的復(fù)合材料；其特征是:按照重量比，包含有水泥15%-60%、粉煤灰 35%-80% 和粘土 5%-10%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于深孔注漿的復(fù)合材料；其特征是:按照重量比，包含有水泥20%、粉煤灰70%和粘土 10%。
【專利摘要】一種用于深孔注漿的復(fù)合材料，按照重量比，包含有水泥15%-60%、粉煤灰35%-80%和粘土5%-10%，通過(guò)水泥、粉煤灰、粘土和水的混合組成了的注漿液體，提高了完全離析時(shí)間到30-32，減低了材料的流動(dòng)度到30-28，因此提高了深孔注漿的效果。
【IPC分類】C04B28/00, C04B14/10, C04B18/08
【公開(kāi)號(hào)】CN104961389
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410833144
【發(fā)明人】任智德, 呂玉廣, 劉鵬, 姜鵬, 葉吉磊, 李良, 孫偉, 蘇苗苗, 劉人太, 白繼文
【申請(qǐng)人】山東東山王樓煤礦有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2014年12月29日