[发明专利]一种高强度离层注浆材料及其混合装置

说明书

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种高强度离层注浆材料及其混合装置。注浆材料原料包括珊瑚骨料、水泥、矿渣、水洗煤灰渣、水、珊瑚粉料、纤维丝、固化剂和稳定剂。混合装置包括混合箱，混合箱的内部转动安装有中空的转动轴，转动轴上安装有混合组件，混合箱下方安装有支撑架，支撑架上安装有驱动电机，转动轴下端与驱动电机输出端均安装有皮带盘，两个皮带盘上共同套接有皮带，转动轴下端开设有抽浆孔，转动轴上端转动安装有抽浆管，抽浆管下端通过抽浆孔与混合箱内部相连通。本发明使用多孔材料和纤维丝，提升凝固后的强度和稳定性；使用专用混合装置提高混合效果，进一步提升离层注浆材料的凝固强度。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种高强度离层注浆材料及其混合装置。

背景技术

在建筑工程中，注浆技术为将可固化的注浆材料注入地层裂缝或孔隙中，使其固化后起到充填和固结作用，以实现堵水或加固等目的的生产技术。而在矿业开采时，随着工作面的推进，直接顶和老顶会发生不同程度的形变，相互分离产生有一定空隙的离层，为保障矿业开采的安全性，需对离层进行注浆作业，提高牢固度以保证直接顶不提前垮落。

现有技术中，注浆技术所使用的注浆材料可分为颗粒浆液、化学浆液和精细矿物浆液，基于对成本、环境污染等方面的要求，目前工业化生产中主要应用颗粒性注浆材料，包括单液水泥浆、粘土水泥浆、水泥-水玻璃浆等。而针对离层注浆作业，部分注浆材料对成分和制备工艺进行了调整，生产出成分无污染、流动性强、凝结时间短，方便离层注浆作业使用的离层注浆材料。

然而，使用现有离层注浆材料虽然可使直接顶和老顶在一定程度上连接固定，但依然存在凝固后强度较低、稳定性差的问题，且注浆材料制备时常存在原料之间混合不充分、浆料成分不均匀的问题，不便于注浆作业的同时进一步导致凝固后的注浆材料强度下降，使直接顶和老顶的连接不牢固，产生安全隐患。

发明内容

针对矿业开采用离层注浆材料制备过程中易混合不充分、凝固后注浆材料强度下降的技术问题，本发明提供一种高强度离层注浆材料及其混合装置，通过在原料中使用多孔材料及纤维丝，使凝固时各成分结合更紧密，提升凝固后的强度和稳定性，使直接顶和老顶紧密连接；原料包含矿业废料，实现废物利用；使用专用混合装置对各原料进行充分混合、提高混合效果，进一步提升离层注浆材料的凝固强度。

第一方面，本发明提供一种高强度离层注浆材料，原料包括主料、辅料和助剂，主料包括珊瑚骨料、水泥、矿渣、水洗煤灰渣和水，其中珊瑚骨料及水洗煤灰渣均属于多孔材料，孔隙率高，与其他材料充分混合后凝固，易使其他成分进入孔隙内部紧密结合，提升稳定性；辅料包括珊瑚粉料和纤维丝，均为小颗粒材料，充分混合后凝固可填补大颗粒间的缝隙，且纤维丝于浆料中的粘结力高，可进一步提高强度；助剂包括固化剂和稳定剂；制备方法为首先将除水之外的原料充分混合，得到混合干料，然后向混合干料中加水制浆，得到高强度离层注浆材料。

进一步的，纤维丝为玄武岩纤维丝，固化剂为环氧树脂，稳定剂为聚丙烯酸钠。

进一步的，原料的成分配比为：珊瑚骨料10-15重量份、水泥30-45重量份、矿渣15-20重量份、水洗煤灰渣8-22重量份、水40-50重量份、珊瑚粉料5-10重量份、纤维丝5-8重量份、固化剂3-5重量份、稳定剂2-6重量份。

进一步的，珊瑚骨料、水泥、矿渣的目数均为70-80目，珊瑚粉料的目数为120-150目，纤维丝为长度≤5mm。

进一步的，

制备方法包括如下步骤：

S1、对珊瑚骨料、矿渣、水洗煤灰渣、珊瑚粉料进行破碎、过筛，得到目数为70-80目的珊瑚骨料、矿渣和水洗煤灰渣，以及目数为120-150目的珊瑚粉料；对纤维丝进行切割粉碎处理，控制纤维丝的长度在5mm以下；