[发明专利]一种采空区注浆充填材料

说明书

本发明公开了一种采空区注浆充填材料，所述注浆充填材料包括：水、硅酸盐水泥、粉煤灰、膨胀剂和外加剂：水固比：所述水与固相含量硅酸盐水泥与粉煤灰重量和的重量比为：0.7‑0.9；固相比：硅酸盐水泥与粉煤灰的质量比为5:5、4:6、3:7的其中一种；膨胀剂为氧化钙，其质量比是硅酸盐水泥与粉煤灰重量和的4％‑8％；外加剂为磺化褐煤(SMC)或分散剂(DFZ)的其中一种；其质量比为硅酸盐水泥与粉煤灰重量和的0.1‑0.4％。本发明的优点在于：浆体体积膨胀和强度发展有良好的协调性，减小了浆液的扩散范围，大幅度降低了材料成本。

技术领域

本发明涉及注浆充填材料技术领域，特别涉及一种采空区注浆充填材料。

背景技术

矿山的地下采矿活动形成的采空区对高速铁路、高速公路和其他地面建筑物的建设和安全使用会产生非常大的威胁。我国地质矿产资源丰富，经过矿产资源开发整合之后，大小矿山数量仍有10万多座。位于地下的矿产资源被开采后，采空区围岩原始应力发生变化，如不采取相应的支护措施，围岩就会出现不同程度的变形。地表在采空区的影响下则出现地面塌陷、地裂缝以及山体崩滑等地质灾害，严重破坏了自然环境，并威胁附近相关人员的生命财产安全。

工程实践证明，注浆是采空区治理最常用也最有效的技术手段。注浆就是采用相应的设备将配置好的浆材注入到岩土体中。浆液在刚刚配置好时具有流动性，当到达岩土体的空隙、裂隙或孔隙中之后就逐渐凝结硬化为具有强度的固结体。这些固结体与原本的岩土体粘结在一起形成一个整体，达到提高岩土体承载力和防渗性能，控制其变形的目的。

对注浆工程来说，注浆材料的造价是一个非常重要的问题。尤其是对采空区、岩溶溶洞和城市废弃防空壕等大空间进行注浆充填施工时，由于其注浆量非常大，降低注浆材料的造价具有重要的经济意义。以瓮安生物群地质遗迹下伏采空区注浆治理为例，勘察设计单位在进行注浆材料方案设计时，发现使用水泥净浆作为注浆材料的费用达到数亿元，如此巨额成本是难以接受的。目前应对注浆材料成本高昂的方法主要在原浆液中掺入大量价格低廉的外掺料，但是单纯使用这种方法会使浆液在性能上出现较大的下滑，无法取得满意的注浆效果。

目前国内外学者的目光更多地聚焦在性能优异的化学注浆材料，这使得大量的新型注浆材料得以问世并被应用于各种防渗堵漏和加固工程中。与此形成对比的是，人们对采空区注浆充填材料的研究则不够系统和深入。目前应用于采空区注浆的材料主要是水泥净浆、水泥砂浆、水泥粉煤灰浆等材料。这些材料应用于采空区注浆工程时，不同程度地存在析水率高、稳定性差和结石率低等性能缺陷，注浆效果往往无法令人满意，材料成本也居高不下。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种采空区注浆充填材料，能有效的解决上述现有技术存在的问题。

为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种采空区注浆充填材料，所述注浆充填材料包括：水、硅酸盐水泥、粉煤灰、膨胀剂和外加剂：

水固比：所述水与固相含量硅酸盐水泥与粉煤灰重量和的重量比为：0.7-0.9；

固相比：硅酸盐水泥与粉煤灰的质量比为5:5、4:6、3:7的其中一种；

膨胀剂为氧化钙，其质量比是硅酸盐水泥与粉煤灰重量和的4％-8％；

外加剂为磺化褐煤(SMC)或分散剂(DFZ)的其中一种；其质量比为硅酸盐水泥与粉煤灰重量和的0.1-0.4％。

作为优选；

水固比为：0.7；

固相比为：4:6；

氧化钙质量比为硅酸盐水泥与粉煤灰重量和的8％；

外加剂为分散剂(DFZ)，其质量比为硅酸盐水泥与粉煤灰重量和的0.3％。

作为优选；