为了缓解我国"三下"压煤严重并且保护环境,采用泵送矸石膏体充填采煤工艺。通过矸石充填材料配比实验得出了对充填材料的凝结时间、塌落度以及充填强度的影响因素。对比分析实验数据得出,粉煤灰合理比例为8%,水玻璃合理比例为2.5‰,水泥合理比例为3%,充填料浆质量浓度为85%。材料各项性能均能达到现场试验要求,提高煤矿的充填效果,保证煤矿安全回采。
实验以赤泥、水淬高炉矿渣、脱硫石膏、全尾砂和少量水泥熟料制备出一种新型的膏体和似膏体全尾砂胶结充填材料,通过对体系质量浓度的考察,得出了质量浓度(水胶比)-坍落度、坍落度-强度关系曲线。膏体全尾砂胶结充填料的合适的质量浓度为79.4%~81.9%,所制备的试块60 d强度达到4~6 MPa;似膏体胶结充填料的合适的质量浓度为78.0%左右,所制备的试块60 d强度为4 MPa左右。通过SEM分析表明,该充填料固化后形成絮状和团簇状的胶体以及针棒状的石膏和钙矾石,它们团聚交织在一起形成小仙人球状的结构填充在尾砂颗粒间,增强相和基体相的界面的结合。该充填料具有工作性能好、成本低和强度高的特点。
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