[发明专利]充填密闭材料及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿井充填密闭、矿山充填支护技术领域，特别适用于作为矿山充填密闭材料及其使用方法。

背景技术

煤层自燃发火是煤矿安全生产的一大重要隐患，如何治理煤层自燃发火成了矿井安全生产的重点工程。尤其是对于开采有自燃发火煤层的矿井，火灾发生率更高。其发生火灾的主要原因就是由于空气与煤炭直接接触，煤炭氧化自热进而引起自燃。因此，为了减少此类火灾的发生，相应采取了一系列防灭火措施，其中主要是从隔绝空气，防止空气与煤炭直接接触，抑制煤炭与煤层的氧化自燃入手，采用砌筑密闭隔墙，封堵隔氧等治理方法。其具体有以下几种方法：(1)双层木板密闭隔墙，中间填砂子、矿渣或粘土；(2)木板密闭墙加粘土或灰浆堆砌而成；(3)红砖密闭墙；(4)料石密闭墙；(5)混凝土密闭墙；(6)草袋内装砂充填堆砌等。上述几种常见的封堵砌筑方法，其中的一个主要弊端是劳动强度大，工序复杂。此外，由于密闭墙的整体性差，在砌筑渗漏大，尤其是周边受压后，密闭易产生裂隙，也易于透漏空气。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有良好力学性能和气密性，使用方便，特别适用于矿山充填构筑密闭隔墙的充填密闭材料及其使用方法。

一.充填密闭材料，其特征是其组份及含量(重量比)分别为：

硫铝酸盐水泥熟料  35～50％

工业矿渣          12～20％

石膏              26～34％

石灰              8～15％

外加剂            0.5～2％

1、充填密闭材料中所用的工业矿渣包括高炉水淬矿渣、钢渣、沸腾炉渣、锰铁高炉矿渣、钛渣等活性工业废渣中的一种或某几种的混合物组成。

2、充填密闭材料中加入少量的外加剂，可以由下列中的一种或几种组合制成：柠檬酸及柠檬酸盐、酒石酸及酒石酸盐、硫酸盐、氯化盐、碳酸盐。

二、充填密闭材料的使用方法，其特征在于：

1、工程应用时，充填密闭材料和固料、水在搅拌容器中配制成重量比浓度为40～70％的充填料浆，料浆通过泵送或自流输送到充填地点。

输送到充填地点的充填料浆30～60分钟初凝，2小时终凝。充填料浆凝固后，3天强度2～5MPa，28天强度3～8MPa。因此，适用于构筑各类巷道的通风密闭、防火密闭和临时密闭墙体；矿井巷道顶板冒落空区、采空区或巷旁及支架壁后充填；浇注临时支护体；快速构筑矿井采空区附近和动压影响区的临时隔离墙体。

2、充填料浆中的固料由下列中的一种或几种组成：山砂、河砂、粉煤灰、煤矸石、矿山尾砂或粘土。

具体实施方式

实施例1：

用充填密闭材料构筑煤矿井下通风密闭墙：

(1)硫铝酸盐水泥熟料粉43％，工业矿渣粉12％，石膏粉26％，石灰粉18％，外加剂1％，均匀混合制成充填密闭材料。

(2)在搅拌池中，按重量比，充填密闭材料∶粉煤灰∶水＝1∶1∶1.8的比例混合搅拌制成充填料浆；

(3)用一套泥浆泵和输送管路将充填料浆注入已设置好的密闭墙模板槽内即可。

实施例2：

用充填密闭材料作为煤矿井下巷道顶板冒落空区充填：

(1)硫铝酸盐水泥熟料粉42％，工业矿渣粉16％，石膏粉24％，石灰粉16％，外加剂2％，均匀混合制成充填密闭材料。

(2)在搅拌池中，按重量比，充填密闭材料∶粉煤灰∶水＝1∶2.7∶3.0的比例混合搅拌制成充填料浆；

(3)用一套泥浆泵和输送管路将充填料浆注入已密封好的巷道顶板冒落空区。