[发明专利]一种洗矸洗砂为骨料的井巷喷射混凝土材料

说明书

一种洗矸洗砂为骨料的井巷喷射混凝土材料，属于井巷支护用混凝土材料。该混凝土材料以煤矿洗选煤厂的水泥、粉煤灰、洗矸、洗砂为骨料，以速凝剂、减水剂为添加剂；具体为胶凝材料∶洗砂∶洗矸为1∶2∶2，再掺入3％的速凝剂和1％的减水剂；胶凝材料由水泥和粉煤灰混合制成，粉煤灰内掺，占水泥重量的30％，达到井巷喷射强度等级C20。该混凝土材料应用于煤矿井巷支护不仅降低了支护成本，提高矿井效益，也是对洗选矸石和粉煤灰的资源化再利用，是煤炭行业减少污染、践行生态文明与绿色开采的重要举措。

技术领域

本发明涉及一种井巷支护用混凝土材料，尤其是一种洗矸洗砂为骨料的井巷喷射混凝土材料。

背景技术

目前我国煤矸石量已堆积高达50亿吨以上，并且每年仍以3亿吨速度持续增加。煤矸石的大量堆存不仅浪费土地资源，还会发生自燃、雨淋、泥化等情况，对环境产生严重危害。粉煤灰是电厂燃煤后排出的主要固体废物。近年来，随着电力工业的快速发展，粉煤灰排量逐年增加，已成为我国当前排量较大的工业废渣之一。粉煤灰的堆积，不仅会产生扬尘，污染大气；并且排入水系中易造成河流淤塞，破坏生态环境。

混凝土是一种充满生命力的建筑材料。随着混凝土组成材料的不断发展，人们对材料复合技术认识不断提高。一般生产井巷喷射混凝土采用的配比中，水泥和碎石、河砂用量过高造成生产成本过高，或者水泥和碎石、河砂用量过少造成混泥土的抗渗性和抗压性达不到要求。

从资源属性分析，矸石和粉煤灰又是一种宝贵的二次资源，洗选矸石是在洗煤过程中选出来的固体废弃物，按粒径大小分为洗矸和洗砂，如何将洗矸、洗砂材料应用至混凝土中，实现巷道的良好支护是解锁煤矿废弃固废资源化再利用的有效途径，研究一种用洗矸或洗砂为骨料的混凝土对提高煤矿的经济效益具有重要意义。

发明内容

技术问题∶本发明的目的是要提供一种洗矸洗砂为骨料的井巷喷射混凝土材料，解决目前对于以水泥和碎石、河砂为骨料的井巷喷射混凝土费用昂贵、环保节能达不到要求的问题。

技术方案∶本发明的目的是这样实现的，该混凝土材料为胶凝材料∶洗砂∶洗矸＝1∶2∶2，再掺入3％的速凝剂和1％的减水剂。

所述胶凝材料由水泥和粉煤灰混合制成，水泥为42.5普通硅酸盐水泥，粉煤灰内掺，占水泥重量的30％。

所述速凝剂为TX型速凝剂，掺速凝剂净浆初凝时间小于3min，终凝时间小于8min；硬化砂浆1天抗压强度大于7.0MPa，28天抗压强度比大于78％；减水剂为RY聚羧酸系列减水剂，减水率不小于26％，3天抗压强度比不小于175％，7天抗压强度比不小于153％，28天抗压强度比不小于129％。

所述洗砂为粒径小于5mm的矸石，含泥量小于5％，含泥块量小于2％；洗矸为粒径5～10mm的矸石，含泥量小于2％，含泥块量小于0.7％；所述的矸石为砂岩。

所述混凝土达到井巷喷射强度等级C20。

有益效果：本发明的井巷喷射混凝土材料，用洗矸或洗砂取代石子或河砂，作为混凝土粗骨料、细骨料，达到环保节能和降低成本的目的，提高矿井效益，也是对洗选矸石和粉煤灰的资源化再利用，是煤炭行业减少污染、践行生态文明与绿色开采的重要举措。

优点：该发明具有简单易行，成本低，广泛的现场实用性。

具体实施方式

该混凝土材料为胶凝材料∶洗砂∶洗矸＝1∶2∶2，再掺入3％的速凝剂和1％的减水剂。

所述胶凝材料由水泥和粉煤灰混合制成，水泥为42.5普通硅酸盐水泥，粉煤灰内掺，占水泥重量的30％。