[发明专利]矿业充填用早强胶固粉

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿业充填胶结材料，尤其涉及一种矿业充填用早强型胶固粉。

背景技术

本人于1998年8月15日作为申请人申请了一件名称为“矿业充填封堵低水胶固粉”发明专利，其申请号为98110406.1，申请日为1998年8月15日，授权公告日为2000年12月20日。

该专利说明书摘要为“矿业充填封堵低水胶固粉，主要适用于金属矿业开采全尾沙充填封堵。要发明以钢厂冶炼忘废渣——矿渣为主要原料，以硅酸盐水泥熟料作为激化材料。硅酸盐水泥熟料强度42.5～52.5MPa，重量百分比含量为：矿渣81～95％，硅酸盐水泥熟料5～19％。经球磨机混合粉磨成粉，细度达0.08mm孔筛余量小于8即为成品。生产制造简单，可自产自用。用水量低，充填密度高，质量稳定，不碳化，老化慢，强度持续年限长。”

其权利要求为“一种矿业充填封堵低水胶固粉，其特征在于：以钢厂冶炼矿渣为主要原料，以硅酸盐水泥熟料作为激化材料，硅酸盐水泥熟料强度为42.5～52.5Mpa；矿业充填封堵低水胶固粉的原料重量配比为：矿渣81～95％，硅酸盐水泥熟料5～19％；经混合粉磨成粉，细度为0.08mm，孔筛余量小于8。”

本人作为申请人另申请了一件名称为“缓凝慢膨胀充填粉”发明专利，其专利号为200510042288.X，申请日为2005年4月7日，公开日为2005年11月09日。

其摘要为：一种缓凝慢膨胀充填粉，适用于矿业、水利、隧道、公路等工程注浆、封隙或胶结其他细物料(沙灰)充填。按照下述原料的重量百分比进行配制，经粉磨制成：矿渣2～95％；石膏0～80％；石灰5～98％。本发明以矿渣(钢冶水淬渣)、石膏(二水石膏或硬石膏)、石灰为原料，按一定比例配制后粉磨成粉状物。在受水或潮湿的条件下体积缓慢膨胀，膨胀比例为1.01～2倍。其水化成浆后形成固体物，可以固定硬化。其强度随着体积膨胀系数的增长而降低，强度为1MPa～15MPa。可以通过调整原料配比来调节膨胀比例和强度。本发明利用工业废渣作原料，制造成本低，适用范围广。无毒无害，不污染环境。

该专利权利要求为：“一种缓凝慢膨胀充填粉，其特征在于：按照包括下述原料的重量百分比进行配制，经粉磨制成：矿渣2～95％，石膏0～80％，石灰5～98％。”

第一项第对比文献中的矿业充填封堵低水胶固粉，其成份中水泥熟料成份较多，成本相对较高但强度并不高。

第二项对比文献中的缓凝慢膨胀充填粉，其具有明显膨胀性，用于膨胀类的封水、矿业采矿充填体膨胀承压接顶，阻隔空气和水。这种充填粉由于具有膨胀性，其强度较低，不能用于支护性充填。

发明内容

本发明的目的是提供一种用胶结金属矿业尾砂、河砂、河泥、工业固体垃圾进行矿业采空区充填的矿业充填用早强胶固粉。它也可以用于胶结制造砌块砖以及矿业、水利注浆封堵裂隙水。

为实现上述目的，本发明矿业充填用早强胶固粉，其特征在于：按照包括下述原料的重量百分比进行配制，经脱水磨制而成：

矿渣      40～90％

石灰      0～50％

脱硫石膏  0～50％

钛石膏    0～60％。

根据上述的矿业充填用早强胶固粉，其特征在于：所述原料的重量百分比为：

矿渣      60～82％

石灰      5～20％

脱硫石膏  4～15％

钛石膏    5～15％。

本发明的矿业充填用早强胶固粉的主要原料是矿渣、石灰、电厂脱硫石膏和钛石膏。以此四种原料经过一定比例的配比后粉磨成粉状。主要用于胶结金属矿业尾砂、河砂、河泥、工业固体垃圾进行矿业采空区充填。充填物的早期强度高、凝固时间短、胶结适应性强。它还可用于制造砌块砖，矿业、水利注浆封堵裂隙水。抗压强度>30MPa，抗折强度>5MPa。

本发明的主要机理是：矿渣属于活性材料；石灰(氧化钙)属于强碱性材料；脱硫石膏和钛石膏均为含硫较高的工业废渣。经合理配比后，碱性物质和硫性物质结合会生成硫酸钙，作用于矿渣会形成钙矾石，经水化和养护会生成水泥石。本发明属于中钙中硫型粉状材料，适用于胶结含泥比例大的各类尾矿砂，物理性能明显优于普通硅酸盐水泥。3天及7天时早期胶结强度比普硅32.5水泥高20～30％；28天时的强度比普硅32.5水泥高15～20％。

原料主要化学成份(重量百分比)

相对于背景技术中所引用的两篇对比文献，本发明的技术存在着明显的不同及优点。