欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:41125432
大小:1.27 MB
页数:19页
时间:2019-08-17
《高水充填(论文)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、Chinauniversityofminingandtechnology高水充填(论文)学院名称孙越崎学院专业名称采矿工程学生姓名刘瑞明学号01090190任课教师许家林二〇一二年十月(超)高水充填工艺系统和应用研究刘瑞明(中国矿业大学孙越崎学院,江苏徐州)摘要:我国目前“三下”压煤问题比较严重,充填开采是解决“三下”压煤的根本途径,其中(超)高水充填相比其他充填方法它特别的优势。本文详细介绍了(超)高水材料的组分、基本性能及在充填时的水化反应,并且重点叙述(超)高水充填工艺系统流程和充填方法,总结出(超)高水充填的意义,得
2、出(超)高水充填将会在以后广泛应用。关键词:“三下”压煤(超)高水材料(超)高水充填引言随着我国经济的持续发展,煤炭资源的不断开采,“三下”(建筑物下、铁路下、水体下)压煤量占煤炭资源总量的比例越来越大。据对国有重点煤矿的不完全统计,全国压煤量约为137.9亿吨,其中建筑物下压煤为87.亿t,村庄下压煤又占建筑物下压煤的60%。随着社会经济发展,村镇规模不断扩大,新矿区和新井田的建设,实际压煤量远高于这一数字。主要产煤省如山东、江苏、安徽、河南、河北等省,多数矿区(井)地处平原,人口密度大,村庄密集,村庄压煤比重较大,有的矿
3、区或井田村庄压煤量占总储量的70%,有的新疆井田投产(首采面)即遇到村庄下压煤开采问题。长期以来我国煤矿村庄压煤,主要采用迁村或采用条带开采的方法进行开采,然而迁村法存在搬迁或者成本高、侵占土地、选址困难以及开采后破坏环境等问题,条带开采,采出率很低,而且万吨掘进率(每回采一万吨原煤,所需掘进的巷道数量)很高,以上方法都被煤炭企业所抛弃。为了缓解日益突出的煤炭资源的枯竭与经济发展的矛盾,有效地进行“三下”压煤开采对充分利用地下资源,延长矿井寿命,促进煤炭工业的健康发展具有重要意义。采空区充填逐渐成为解放“三下”压煤的主要方法
4、之一,按充填材料区分,有水砂充填、矸石充填、膏体充填和高水充填。其中高水充填具有充填率比较高、初期投资低等优点,逐渐成为很多煤矿充填开采的首选。从1986年开始,我国就开始进行高水充填材料、充填技术的研究,并在1989年由中国矿业大学北京研究生部经过几年的努力,研制成功高水速凝固化材料,迅速应用于井下充填。在90年代初,高水固结充填采矿方法首次用于我国的黄金矿山试验成功,引起国内外采矿界的广泛关注,并在煤矿、金矿和非金属矿等充填开采领域内迅速应用。1、(超)高水充填材料组分超高水材料是相对于高水材料而言的,超高球材料的水灰比
5、(拌制水泥浆、砂浆、混凝土时所用的水和水泥的重量之比)可达11:1,而普通高水材料水灰比为2.5:1左右,两者用水量相差很大。目前按照标准,将水体积大于95%的材料界定为超高水材料,而低于95%的材料界定为普通高水材料。1.1高水材料组分高水材料由甲、乙两种固体粉料组成,甲料由铝酸盐或硫铝酸盐配以多种起缓凝和调整作用的外加剂组成;乙料主要由石膏、石灰、粘土配以促凝剂组成。甲、乙料分别加人一定量的水制成灰浆,按I:I的比例混合后,30min内即可凝结成固体。以中国煤炭科学总院研究的高水充填材料为例,其组分如下:甲组分包括下述成
6、分:(wt%表示重量百分比)硫铝酸盐水泥熟料65wt%~90wt%铝酸盐水泥熟料5wt%~30wt%缓凝剂0.5wt%~1.5wt%第一悬浮剂2.5wt%~6wt%上述铝酸盐水泥熟料为比表面积(单位质量的固体具有的总面积,可用气体吸附法或者溶液吸附法测得)为400~600/kg的粉末,硫铝酸盐水泥熟料、缓凝剂和悬浮剂为比表面积为600~800/kg的粉末。缓凝剂为硼酸、硼砂、酒石酸、柠檬酸中的一种或其中几种的混合物。第一悬浮剂为膨润土、凹凸棒土、海泡石、白炭黑、纤维素醚、淀粉醚中的一种或者其中几种的混合物。乙组分包括下成分:
7、硬石膏50wt%~70wt%石灰15wt%~25wt%复配添加剂14wt%~30wt%上述硬石膏、石灰和复配添加剂为比表面积为350~600600/kg的粉末。复配添加剂包括第二悬浮剂、无机盐和有机化合物:第二悬浮剂:4wt%~12wt%无机盐6wt%~24wt%无机化合物0wt%~2wt%上述第二悬浮剂为膨润土、凹凸棒土、海泡石、白炭黑、纤维素醚、淀粉醚中的一种或者其中几种的混合物。无机盐中的阴离子为、、、、、、、中的一种或者几种的混合物,阳离子为、、、、中的一种或者几种混合物。有机物化合物为三乙醇安、三乙丙醇胺、二乙醇胺
8、中的一种或者几种混合物。使用步骤如下:(1)向甲组分加入水,制成甲组分单桨,水的重量为甲组分重量的2~2.4倍;(2)向乙组分加入水,制成乙组分单桨,水的重量为乙组分重量的2~2.4倍;(3)将甲组分单浆和乙组分单浆按照重量比为1~1.2:1混合,固化即可。在90年代,我国高校利用磁化水拌
此文档下载收益归作者所有