一種利用生物質(zhì)材料制備煤礦充填膏體的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用生物質(zhì)材料制備煤礦充填膏體的方法，屬于膠結(jié)充填材料技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括：（1）制備生物質(zhì)粉體；（2）處理煤矸石；（3）將煤矸石粉體與生物質(zhì)粉體、粉煤灰混合，得到混合粉體顆粒；（4）將Na2SO4、生石灰及石膏固體與混合粉體顆?；旌锨蚰?，得到充填膏體的摻和料；（5）取上述摻和料與水泥、煤矸石的粗、細(xì)骨料攪拌均勻后加入水和調(diào)節(jié)劑，即得煤礦充填膏體。本發(fā)明將生物質(zhì)材料添加到充填膏體中，提高了材料的工作性能和抗壓強(qiáng)度；保護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，為煤礦充填開采提供了較充足的廉價(jià)原料，提高了膏體充填材料的性能，降低了充填成本。
【專利說明】
一種利用生物質(zhì)材料制備煤礦充填膏體的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種利用生物質(zhì)材料制備煤礦充填膏體的方法，屬于膠結(jié)充填材料技 術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近幾年由于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度放緩、以及環(huán)境污染、政府政策、綠色能源的發(fā)展和 煤炭資源進(jìn)口量增加等因素的影響，使社會(huì)對(duì)煤炭需求量下降，煤炭資源產(chǎn)能過剩，煤炭?jī)r(jià) 格出現(xiàn)嚴(yán)重下跌。但煤炭仍然是我國的主要能源，最新統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，2015年我國煤炭消費(fèi) 仍占到總能源消費(fèi)比重的64%。如何能高效、環(huán)保、安全的開展煤炭生產(chǎn)是煤炭資源開采過 程中面臨的首要問題。與此同時(shí)，我國煤礦井下的"三下"（建筑物、鐵路、水體)壓煤量為 137.9億噸，占整體壓煤量的69%，這些極大地影響和制約了煤炭開采與行業(yè)發(fā)展。
[0003] 膏體充填材料的研制和性能的優(yōu)化是該技術(shù)能否順利實(shí)施和高效投產(chǎn)的重中之 重。膏體充填開采技術(shù)是將一種或多種充填材料與水進(jìn)行優(yōu)化組合，配制成具有良好穩(wěn)定 性、流動(dòng)性和可塑性的膏體狀膠結(jié)體，在重力或外加力（栗壓)作用下以柱塞流的形態(tài)輸送 到采空區(qū)完成充填作業(yè)的過程，其中充填材料是膏體充填的基礎(chǔ)，但目前采用的充填材料 一般為煤矸石、粉煤灰、礦山尾砂、爐渣和水泥等，這些充填材料由于來源范圍小，在數(shù)量上 難以滿足膏體充填的需要，嚴(yán)重制約了充填開采技術(shù)的全面實(shí)施，因此，尋找一種或幾種來 源范圍廣、成本低、滿足充填膏體輸送和強(qiáng)度要求的充填材料是充填開采急需解決的問題。
[0004] 我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物資源豐富。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年我國水稻產(chǎn)量為2.08億 噸，種植面積約占全球的19%。然而，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的不斷增加，農(nóng)業(yè)廢棄物也隨之增多，據(jù) 相關(guān)報(bào)道，農(nóng)業(yè)秸桿年平均產(chǎn)生量達(dá)64億噸，除少部分用于造紙、板材加工外，大部分秸桿 資源被荒廢或者就地焚燒，不僅占有土地，同時(shí)還產(chǎn)生大量灰塵和C0 2,對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造 成了嚴(yán)重的破壞。農(nóng)作物秸桿含有豐富的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等，其纖維結(jié)構(gòu)緊密， 有較好的韌性和抗拉強(qiáng)度?；谏镔|(zhì)秸桿的以上性質(zhì)，可摻入混凝土中用以提高其力學(xué) 性能，由于其內(nèi)部呈三維亂向分布，當(dāng)早期受收縮應(yīng)變所引起的裂縫時(shí)，纖維能跨越微裂縫 區(qū)域傳遞荷載，改善混凝土內(nèi)部應(yīng)力場(chǎng)分布，增加裂縫擴(kuò)展的動(dòng)能消耗，進(jìn)而約束裂縫擴(kuò) 展；同時(shí)當(dāng)混凝土承受外部拉力時(shí)，內(nèi)部的植物纖維能提供拉結(jié)拉應(yīng)力，吸收混凝土表面 裂縫處的應(yīng)力，進(jìn)而提高混凝土的阻裂性能和抗拉性能?；炷梁透囿w充填材料同樣以水 泥為膠凝材料，但生物質(zhì)應(yīng)用于膏體充填材料卻鮮有報(bào)道。因此，生物質(zhì)對(duì)混凝土性能的影 響對(duì)于生物質(zhì)充填膏體材料的研制具有重要的參考價(jià)值。
[0005] 綜上所述，實(shí)施煤礦的綠色開采技術(shù)，是未來煤炭產(chǎn)業(yè)的大勢(shì)所趨。固體廢棄物資 源化利用配制充填材料，已成為采礦、環(huán)境、材料等不同學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新的重要發(fā)展方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種利用生物質(zhì)材料制備煤礦充填膏體的方法，保護(hù)生態(tài)環(huán) 境的同時(shí)，為煤礦充填開采提供了較充足的廉價(jià)原料，提高了膏體充填材料的性能，降低了 充填成本。
[0007] 本發(fā)明提供了一種利用生物質(zhì)材料制備煤礦充填膏體的方法，包括以下步驟： (1) 制備生物質(zhì)粉體： 對(duì)收集的生物質(zhì)材料采用薄層裹覆的方法進(jìn)行預(yù)處理，即向秸桿表面均勻噴淋配制好 的質(zhì)量濃度為3.8%-4.7%的硅酸鈉水溶液，邊噴淋邊翻動(dòng)，保證原材料的均勻潤濕;然后，將 預(yù)濕的秸桿投入攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，并將攪拌物自然養(yǎng)護(hù)24-26 h制成薄層裹殼秸桿，最后 用振動(dòng)篩將制成的薄層裹殼秸桿破碎成Imm以下的生物質(zhì)粉體； 所述生物質(zhì)材料包括在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中谷物的秸桿;谷物包括玉米、小麥、水稻、大豆 或高粱； (2) 處理煤矸石： 收集煤矸石原料，并對(duì)煤矸石進(jìn)行破碎處理，然后依次用網(wǎng)眼為15mm、5mm和Imm的振動(dòng) 篩將其篩分，得到粒徑為5~15mm的粗骨料、1~5mm的細(xì)骨料和Imm以下的粉體;大于15mm的顆 粒將其返回振動(dòng)篩重新進(jìn)行破碎處理； (3) 將上述步驟(2)中得到的Imm以下的煤矸石粉體與步驟(1)得到的生物質(zhì)粉體、粉煤 灰混合，其中各組分的質(zhì)量配比為： 生物質(zhì)粉體:43%~53%， 小于Imm煤奸石粉體：15%~25%， 粉煤灰:30%~35%; 三者進(jìn)行充分混合后球磨25-30分鐘，球磨后的混合粉體顆粒的比表面積應(yīng)多325 m2/kg， (4) 將Na2SO4、生石灰及石膏固體與上述步驟(3)制得的混合粉體顆粒混合球磨，其中 各組分的質(zhì)量配比為： Na2SO4:5%~10%, 混合粉體顆粒:62%~75%; 生石灰固體：1 〇%-19% 石霄固體:6%~13% ; 球磨時(shí)間為25-70分鐘，所得超細(xì)粉體的比表面積多335m2/kg，即為充填膏體的摻和 料； (5) 取上述步驟(4)制得的摻和料與水泥、煤矸石的粗、細(xì)骨料攪拌均勻后加入水和調(diào) 節(jié)劑，其中各組分的質(zhì)量配比為： 粗骨料:26%~36% ; 細(xì)骨料:13%~23% ; 摻和料:25%~40% ; 水泥:5 %~10% ; 水：10%~28% ; 調(diào)節(jié)劑:0.8%~5.2% ; 均勻混合，即得到質(zhì)量濃度為77%~82%的煤礦充填膏體。
[0008] 上述方法中，所述步驟(1)預(yù)處理后濕度達(dá)到材料表面微濕潤即可。
[0009] 上述方法中，所述的自然養(yǎng)護(hù)是指：根據(jù)外界氣溫在混凝土材料配制完畢后3- 12h內(nèi)用草簾、蘆席、麻袋、鋸末、濕土和濕砂材料將混凝土覆蓋，并經(jīng)常澆水保持濕潤。 [0010] 上述方法中，所述步驟(5)中的水泥為普通硅酸鹽425#水泥。
[0011] 上述方法中，所述步驟(5)中的調(diào)節(jié)劑由減水劑、早強(qiáng)劑、膨脹劑和緩凝劑組成。進(jìn) 一步地，所述減水劑為三聚氰胺高效減水劑、早強(qiáng)劑為氯化鈣、膨脹劑為氧化鈣-硫鋁酸鈣、 緩凝劑為木質(zhì)碘酸鈣，各組分的質(zhì)量配比為： 三聚氰胺高效減水劑：18%_32% 氯化鈣:40%-55% 氧化鈣-硫鋁酸鈣:20%-35% 木質(zhì)碘酸鈣:〇.7%-3.9%。
[0012] 本發(fā)明采用的生物質(zhì)材料本身作為固體廢棄物，來源廣泛，造價(jià)低廉，且農(nóng)作物秸 桿中含有豐富的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等，其纖維結(jié)構(gòu)緊密，有較好的韌性和抗拉強(qiáng) 度，可提高膏體充填材料的阻裂性能和抗拉性能;將生物質(zhì)材料添加到充填膏體中，提高了 材料的工作性能和抗壓強(qiáng)度。
[0013] 本發(fā)明的有益效果： (1) 生物質(zhì)材料本身作為固體廢棄物，來源廣泛，擴(kuò)寬了充填原材料的來源，實(shí)現(xiàn)了生 物質(zhì)材料制備煤礦膏體充填材料技術(shù)的利用，降低了充填成本，為充填開采技術(shù)的全面實(shí) 施奠定了基礎(chǔ);此外生物質(zhì)廢棄物得到了回收利用，解決了生物質(zhì)廢棄物對(duì)環(huán)境、土地的破 壞； (2) 因生物質(zhì)纖維自身的吸水特性，在膏體充填材料養(yǎng)護(hù)過程中釋放，改善其內(nèi)部結(jié)構(gòu) 組分條件，減少水分迀移，降低了膏體充填材料的孔隙率； (3) 由于煤矸石、粉煤灰和不同生物質(zhì)之間的組成比例存在差異，又可通過調(diào)節(jié)添加劑 各組成成分的比例關(guān)系，從而使得制備的生物質(zhì)膏體充填材料具有最佳的流動(dòng)性和力學(xué)特 性，適用于不同礦區(qū)，并使充實(shí)采空區(qū)后形成的充填體有較好的接頂效果； (4) 本發(fā)明既能減緩固體廢棄物排放導(dǎo)致的環(huán)境污染，又可助推充填開采技術(shù)成熟轉(zhuǎn) 化并推廣，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，產(chǎn)生巨大的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面通過實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但不局限于以下實(shí)施例。
[0015] 實(shí)施例1: (1) 收集玉米秸桿作為生物質(zhì)材料，并對(duì)其采用薄層裹覆的方法進(jìn)行預(yù)處理，即向 2.5kg的秸桿表面均勻噴淋配制好質(zhì)量濃度為3.9%的硅酸鈉水溶液，邊噴淋邊翻動(dòng)，保證原 材料的均勻潤濕，然后，將預(yù)濕的秸桿投入攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，并將攪拌物自然養(yǎng)護(hù)24 h制 成了薄層裹殼秸桿，最后用振動(dòng)篩將制成的薄層裹殼秸桿破碎成Imm以下的生物質(zhì)粉體，取 該生物質(zhì)粉體2.2kg，同時(shí)收集煤矸石原料10kg，二者的質(zhì)量比為1.1:5; (2) 對(duì)上述步驟（1)中收集的煤矸石進(jìn)行破碎處理，而后用網(wǎng)眼為15mm、5mm和Imm的振 動(dòng)篩將其篩分，得到矸石粒徑為5~15mm的粗骨料、1~5mm的細(xì)骨料和Imm以下的粉體;大于 15mm的顆粒將其返回振動(dòng)篩重新進(jìn)行破碎處理； (3) 向步驟(2)得到的粒徑小于Imm的煤矸石粉體中加入生物質(zhì)粉體、粉煤灰，混合均 勻后送入球磨機(jī)進(jìn)行球磨，球磨25分鐘制得比表面積彡325m 2/kg的混合粉體，其中小于 Imm的煤矸石粉體為0.8kg，粉煤灰為1.3kg，生物質(zhì)粉體2.2 kg; (4) 將0.42kg Na2SO4粉末、0.92kg生石灰粉、0.56kg石膏粉與上述步驟(3)中所得的混 合粉體相互混合球磨，球磨時(shí)間為45分鐘，所得超細(xì)粉體的比表面積多335m 2/kg; (5) 取1.5kg普通硅酸鹽425#水泥與上述制得的3.3kg細(xì)骨料、5.9kg粗骨料及 6.2kg超細(xì)粉體攪拌均勻后加入4.68kg水及613g調(diào)節(jié)劑，其中調(diào)節(jié)劑為：159.38g三聚氰 胺高效減水劑、288.1Ig氯化鈣、148.96g氧化鈣-硫鋁酸鈣復(fù)合膨脹劑、16.55g木質(zhì)碘酸鈣 組成，均勻混合，即得到質(zhì)量濃度為79%的煤礦充填膏體。
[0016] 實(shí)施例2: (1) 收集小麥秸桿作為生物質(zhì)材料，并對(duì)采用薄層裹覆的方法進(jìn)行預(yù)處理，即向7kg的 秸桿表面均勻噴淋配制好的濃度為4.3%的硅酸鈉水溶液，邊噴淋邊翻動(dòng)，保證原材料的均 勻潤濕并具有一定濕度，然后，將預(yù)濕的秸桿投入攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，并將攪拌物自然養(yǎng)護(hù) 24 h制成了薄層裹殼猜桿，最后用振動(dòng)篩將制成的薄層裹殼猜桿破碎成Imm以下的生物質(zhì) 粉體，取該生物質(zhì)粉體2.5kg，同時(shí)收集煤矸石原料IOkg，二者的質(zhì)量比為1:4; (2) 對(duì)上述步驟（1)中收集的煤矸石進(jìn)行破碎處理，而后用網(wǎng)眼為15mm、5mm和Imm的振 動(dòng)篩將其篩分，得到矸石粒徑為5~15mm的粗骨料、1~5mm的細(xì)骨料和Imm以下的粉體。大于 15mm的顆粒將其返回振動(dòng)篩重新進(jìn)行破碎處理； (3) 向步驟(2)得到的粒徑小于Imm的煤矸石粉體中加入生物質(zhì)粉體、粉煤灰，混合均 勾后送入球磨機(jī)進(jìn)行球磨，球磨25分鐘制得比表面積彡325m 2/kg混合粉體，其中小于Imm 的煤矸石粉體為〇. 85kg，粉煤灰為1.65kg，生物質(zhì)粉體2.5kg; (4) 將0.49kg Na2S〇4粉末、0.82kg生石灰粉、0.49kg石膏粉與上述步驟(3)中所得的混 合粉體相互混合球磨，球磨時(shí)間為45分鐘，所得超細(xì)粉體的比表面積多335m 2/kg; (5) 取1.6kg普通硅酸鹽425#水泥與上述制得的2.85kg細(xì)骨料、6.3kg粗骨料及 6.8kg超細(xì)粉體攪拌均勻后加入5.12kg水及613g調(diào)節(jié)劑，其中調(diào)節(jié)劑為：159.38g三聚氰 胺高效減水劑、288.1Ig氯化鈣、148.96g氧化鈣-硫鋁酸鈣復(fù)合膨脹劑、16.55g木質(zhì)碘酸鈣 組成，均勻混合，即得到質(zhì)量濃度為78%的煤礦充填膏體。
[0017] 實(shí)施例3: (1)收集水稻稻殼作為生物質(zhì)材料，并對(duì)其采用薄層裹覆的方法進(jìn)行預(yù)處理，即向 2.5kg的秸桿表面均勻噴淋配制好的濃度為4.5%的硅酸鈉水溶液，邊噴淋邊翻動(dòng)，保證原材 料的均勻潤濕，然后，將預(yù)濕的秸桿投入攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，并將攪拌物自然養(yǎng)護(hù)24 h制成 了薄層裹殼秸桿，最后用振動(dòng)篩將制成的薄層裹殼秸桿破碎成Imm以下的生物質(zhì)粉體，取該 生物質(zhì)粉體2kg，同時(shí)收集煤矸石原料10kg，二者的質(zhì)量比為1:5; (2) 對(duì)上述步驟（1)中收集的煤矸石進(jìn)行破碎處理，而后用網(wǎng)眼為15mm、5mm和Imm的振 動(dòng)篩將其篩分，得到矸石粒徑為5~15mm的粗骨料、1~5mm的細(xì)骨料和Imm以下的粉體;大于 15mm的顆粒將其返回振動(dòng)篩重新進(jìn)行破碎處理； (3) 向步驟(2)得到的粒徑小于Imm的煤矸石粉體中加入生物質(zhì)粉體、粉煤灰，混合均 勻后送入球磨機(jī)進(jìn)行球磨，球磨25分鐘制得比表面積彡325m 2/kg的混合粉體，其中小于 Imm的煤矸石粉體為〇.8kg，粉煤灰為1.34kg，生物質(zhì)粉體2 kg; (4) 將0.42kg Na2SO4粉末、0.9kg生石灰粉、0.54kg石膏粉與上述步驟(3)中所得的混 合粉體相互混合球磨，球磨時(shí)間為45分鐘，所得超細(xì)粉體的比表面積多335m 2/kg; (5) 取1.5kg普通硅酸鹽425#水泥與上述制得的3.3kg細(xì)骨料、5.9kg粗骨料及6kg 超細(xì)粉體攪拌均勻后加入4.53kg水及549g調(diào)節(jié)劑，其中調(diào)節(jié)劑為：137.25g三聚氰胺高效 減水劑、263.52g氯化鈣、142.74g氧化鈣一硫鋁酸鈣復(fù)合膨脹劑、5.49g木質(zhì)碘酸鈣組成，均 勻混合，即得到質(zhì)量濃度為79%的煤礦充填膏體。
[0018] 實(shí)施例4: (1) 收集大豆、高粱秸桿作為生物質(zhì)材料，并對(duì)其采用薄層裹覆的方法進(jìn)行預(yù)處理，即 向2.5kg的秸桿表面均勻噴淋配制好的濃度為4.7%的硅酸鈉水溶液，邊噴淋邊翻動(dòng)，保證原 材料的均勻潤濕，然后，將預(yù)濕的秸桿投入攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，并將攪拌物自然養(yǎng)護(hù)24 h制 成了薄層裹殼秸桿，最后用振動(dòng)篩將制成的薄層裹殼秸桿破碎成Imm以下的生物質(zhì)粉體，取 該生物質(zhì)粉體1.6kg，同時(shí)收集煤矸石原料IOkg，二者的質(zhì)量比為4:25; (2) 對(duì)上述步驟（1)中收集的煤矸石進(jìn)行破碎處理，而后用網(wǎng)眼為15mm、5mm和Imm的振 動(dòng)篩將其篩分，得到矸石粒徑為5~15mm的粗骨料、1~5mm的細(xì)骨料和Imm以下的粉體;大于 15mm的顆粒將其返回振動(dòng)篩重新進(jìn)行破碎處理； (3) 向步驟(2)得到的粒徑小于Imm的煤矸石粉體中加入生物質(zhì)粉體、粉煤灰，混合均 勻后送入球磨機(jī)進(jìn)行球磨，球磨25分鐘制得比表面積彡325m 2/kg的混合粉體，其中小于 Imm的煤矸石粉體為〇.77kg，粉煤灰為1.27kg，生物質(zhì)粉體1.6 kg; (4) 將0.51kg Na2SO4粉末、0.57kg生石灰粉、0.48kg石膏粉與上述步驟(3)中所得的混 合粉體相互混合球磨，球磨時(shí)間為45分鐘，所得超細(xì)粉體的比表面積多335m 2/kg; (5) 取1.3kg普通硅酸鹽425#水泥與上述制得的3.63kg細(xì)骨料、5.6kg粗骨料及 5.2kg超細(xì)粉體攪拌均勻后加入4.37kg水及701g調(diào)節(jié)劑，其中調(diào)節(jié)劑為：154.22g三聚氰 胺高效減水劑、343.49g氯化鈣、178.25g氧化鈣一硫鋁酸鈣復(fù)合膨脹劑、25.04g木質(zhì)碘酸鈣 組成，均勻混合，即得到質(zhì)量濃度為79%的煤礦充填膏體。
[0019]根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)內(nèi)容顯示，加入生物質(zhì)材料后的充填體強(qiáng)度在容許強(qiáng)度范圍內(nèi) 伴隨微弱增加，本新型充填材料加入了生物質(zhì)廢棄物，替代了部分水泥等工業(yè)化學(xué)物質(zhì)，保 護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源與成本的同時(shí)，利于煤礦安全生產(chǎn)，有效降低了開采后地表沉陷。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用生物質(zhì)材料制備煤礦充填膏體的方法，其特征在于:包括以下步驟： (1) 制備生物質(zhì)粉體： 對(duì)收集的生物質(zhì)材料采用薄層裹覆的方法進(jìn)行預(yù)處理，即向秸桿表面均勻噴淋配制好 的質(zhì)量濃度為3.8%-4.7%的硅酸鈉水溶液，邊噴淋邊翻動(dòng)，保證原材料的均勻潤濕;然后，將 預(yù)濕的秸桿投入攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，并將攪拌物自然養(yǎng)護(hù)24-26 h制成薄層裹殼秸桿，最后 用振動(dòng)篩將制成的薄層裹殼秸桿破碎成1mm以下的生物質(zhì)粉體； (2) 處理煤矸石： 收集煤矸石原料，并對(duì)煤矸石進(jìn)行破碎處理，然后依次用網(wǎng)眼為15mm、5mm和1mm的振動(dòng) 篩將其篩分，得到粒徑為5~15mm的粗骨料、1~5mm的細(xì)骨料和1mm以下的粉體;大于15mm的顆 粒將其返回振動(dòng)篩重新進(jìn)行破碎處理； (3) 將上述步驟(2)中得到的1mm以下的煤矸石粉體與步驟(1)得到的生物質(zhì)粉體、粉煤 灰混合，其中各組分的質(zhì)量配比為： 生物質(zhì)粉體:43%~53%， 小于1mm煤奸石粉體：15%~25%， 粉煤灰:30%~35%; 三者進(jìn)行充分混合后球磨25-30分鐘，球磨后的混合粉體顆粒的比表面積應(yīng)彡325m2/ kg， (4) 將Na2S04、生石灰及石膏固體與上述步驟(3 )制得的混合粉體顆粒混合球磨，其中各 組分的質(zhì)量配比為： Na2S〇4：5%~10%, 混合粉體顆粒:62%~75%; 生石灰固體：1 〇%-19% 石霄固體:6%~13% ; 球磨時(shí)間為25-70分鐘，所得超細(xì)粉體的比表面積多335m2/kg，即為充填膏體的摻和 料； (5) 取上述步驟(4)制得的摻和料與水泥、煤矸石的粗、細(xì)骨料攪拌均勻后加入水和調(diào) 節(jié)劑，其中各組分的質(zhì)量配比為： 粗骨料:26%~36% ; 細(xì)骨料:13%~23% ; 摻和料:25%~40% ; 水泥:5 %~10% ; 水：10%~28% ; 調(diào)節(jié)劑:0.8%~5.2% ; 均勻混合，即得到質(zhì)量濃度為77%~82%的煤礦充填膏體。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用生物質(zhì)材料制備煤礦充填膏體的方法，其特征在于:所述 生物質(zhì)材料包括在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中谷物的秸桿，包括玉米、小麥、水稻、大豆或高粱秸桿。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用生物質(zhì)材料制備煤礦充填膏體的方法，其特征在于:所述 的自然養(yǎng)護(hù)是指:根據(jù)外界氣溫在混凝土材料配制完畢后3-12h內(nèi)用草簾、蘆席、麻袋、鋸 末、濕土和濕砂材料將混凝土覆蓋，并經(jīng)常澆水保持濕潤。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用生物質(zhì)材料制備煤礦充填膏體的方法，其特征在于:所述 步驟(5)中的水泥為普通娃酸鹽425#水泥。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用生物質(zhì)材料制備煤礦充填膏體的方法，其特征在于:所述 步驟(5 )中的調(diào)節(jié)劑由減水劑、早強(qiáng)劑、膨脹劑和緩凝劑組成。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用生物質(zhì)材料制備煤礦充填膏體的方法，其特征在于:所 述減水劑為三聚氰胺高效減水劑、早強(qiáng)劑為氯化鈣、膨脹劑為氧化鈣-硫鋁酸鈣、緩凝 劑為木質(zhì)碘酸鈣，各組分的質(zhì)量配比為： 三聚氰胺高效減水劑:18%_32% 氯化鈣:40%-55% 氧化鈣一硫鋁酸鈣:20%-35% 木質(zhì)碘酸鈣:〇.7%-3.9%。
【文檔編號(hào)】C04B28/04GK106007569SQ201610335922
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月20日
【發(fā)明人】戚庭野, 宋凱歌, 馮國瑞, 劉國艷, 杜獻(xiàn)杰, 郭育霞, 白錦文
【申請(qǐng)人】太原理工大學(xué)