礦用充填材料制備技術(shù)與性能研究.pdf

1、我國(guó)煤炭資源豐富，但是煤炭開采造成的環(huán)境問題和生態(tài)問題越來(lái)越突出，基于日漸突出的問題，綠色開采是我國(guó)煤炭可持續(xù)發(fā)展的的必經(jīng)之路。本文從充分回收煤炭資源、減少環(huán)境污染和生態(tài)破壞的角度出發(fā)，提出了礦用充填材料用于井下充填的課題，并進(jìn)行詳細(xì)研究。
　　礦用充填材料是由粉煤灰、石膏、石灰、水泥、添加劑等材料混合而成，漿體濃度為40％～48%。該材料具有固水性能較大、流動(dòng)性能良好、早期強(qiáng)度較高、膨脹性能適度、長(zhǎng)期的穩(wěn)定性等特點(diǎn)，是煤礦充填開

2、采的關(guān)鍵技術(shù)。通過對(duì)原材料物理化學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試分析，確定了粉煤灰、水泥、石灰等原材料用于礦山充填的可行性。
　　本文通過試驗(yàn)研究，探討了影響礦用充填材料性能的工藝參數(shù)。充分分析礦用充填材料的水化機(jī)理以及原材料的必要性，在“粉煤灰-石灰-水”體系下進(jìn)行了原材料不同添加量試驗(yàn)，確定了礦用充填材料的石膏、石灰、水泥等主要原料的最佳配合比例，使礦用充填材料的抗壓強(qiáng)度等指標(biāo)達(dá)到最佳效果，實(shí)現(xiàn)低成本、高效益的充填技術(shù)。其次，對(duì)礦用充填材料強(qiáng)度

3、機(jī)理進(jìn)行探討，并通過X射線衍射分析、掃描電鏡分析和差熱分析方法確定了礦用充填材料強(qiáng)度產(chǎn)生的原因：水化產(chǎn)物鈣礬石、硅酸鈣凝膠、鋁酸鈣凝膠、C-A-S-H凝膠共同作用的結(jié)果。
　　在礦用充填材料配方優(yōu)化的前提下，為了探討其用于井下充填的可行性，對(duì)礦用充填材料試件的性能：抗熱、抗凍、膨脹以及抗水滲透等進(jìn)行研究，試驗(yàn)結(jié)果表明礦用充填材料抗熱抗凍和抗水滲透性能良好，符合井下充填要求；具有適度的膨脹性，能夠起到了主動(dòng)支撐采場(chǎng)頂板的作用。