本發(fā)明公開了一種礦渣尾礦制備礦山充填膠結(jié)材料工藝，屬于膠結(jié)材料制備領(lǐng)域。一種礦渣尾礦制備礦山充填膠結(jié)材料工藝，本發(fā)明充填料膠結(jié)機理和鋼渣摻量對體系結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律：充填料的膠結(jié)劑水化產(chǎn)物主要為鈣礬石晶體和C?S?H凝膠，而尾礦砂并未參與水化反應(yīng)，只起骨料充填的作用。礦渣水化在尾砂周圍形成的C?S?H凝膠和鈣礬石相互搭接交錯，將尾砂膠結(jié)在一起，同時填充體系中的空隙，使充填料密實硬化產(chǎn)生強度，達到膠結(jié)的效果。充填料膠結(jié)效果與膠結(jié)劑水化生成的鈣礬石含量密切相關(guān)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及膠結(jié)材料制備領(lǐng)域，尤其涉及一種礦渣尾礦制備礦山充填膠結(jié)材料工藝。

背景技術(shù)

我國地大物博，礦產(chǎn)資源豐富。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，礦山資源遭到長時間過度、不節(jié)制的開采，造成廢棄礦山數(shù)量迅速增加。所出現(xiàn)的環(huán)境災(zāi)害及地質(zhì)災(zāi)害，如地面塌陷、開裂，地下水污染等正在發(fā)生或處于潛在的發(fā)生之中。采用水泥和采礦廢渣作為充填材料灌注礦井或礦坑，難以保證填充的飽滿及各接觸面的結(jié)合，頂部與原巖石結(jié)構(gòu)存在空隙，還會造成地表沉陷的災(zāi)害。煤炭資源是我國的主要資源，利用充填采礦法是提高煤炭回采率、充分有限的利用資源、有效控制地壓、減少地表沉降、防止塌陷的有效措施。

現(xiàn)有的地下膠結(jié)充填協(xié)同資源化利用垃圾焚燒飛灰生產(chǎn)工藝，工藝優(yōu)化較差，不能很好的利用礦渣尾礦。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決工藝優(yōu)化較差，不能很好的利用礦渣尾礦的問題，而提出的地下膠結(jié)充填協(xié)同資源化利用垃圾焚燒飛灰生產(chǎn)工藝。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種礦渣尾礦制備礦山充填膠結(jié)材料工藝，包括以下操作步驟：

S1、對膠結(jié)填充體系所需原材料進行分析和準(zhǔn)備；

S2、在室溫18-22℃下，石膏漿、礦粉或者混合物、鋼渣和茶系減水劑按配合比放入攪拌機中干拌2min，然后加入分級尾砂；

S3、加入完畢之后干拌2min，等膠凝材料與尾砂充分混合均勻，隨后加入拌和水，快速攪拌2min制成充填體料漿；

S4、制備完畢之后對其進行流動度檢測、脫水率、力學(xué)性能、收縮率、凝結(jié)時間和孔溶液的PH值檢測；

S5、根據(jù)檢測結(jié)果對配方進行調(diào)整，選擇出合適配方；

S6、根據(jù)S6中調(diào)試的配方，制備充填體料漿，之后進行回填作業(yè)。

優(yōu)選地，所述S4中流動性測量，采用微型坍落度儀法，測定料漿的流動度，試驗所需使用的儀器為截錐圓模，上口直徑36mm，下口直徑60mm，高度為60mm，內(nèi)壁光滑無接縫的金屬制品，以及表面光潔的平板玻璃；將玻璃板放置在水平位置，用濕布均勻擦拭玻璃板，截錐圓模，攪拌器及攪拌鍋，使其表面濕潤；將拌好的漿料迅速注入截錐圓模內(nèi)，用刮刀刮平，將截錐圓模按垂直方向提起，同時開啟秒表計時，任料漿在玻璃板上流動，至少30s，用直尺量取流淌部分互相垂直的兩個方向的最大直徑，取平均值作為料漿的流動度；當(dāng)充填體料漿流動度大于208mm時則通過測試。

優(yōu)選地，所述S4中的脫水率為料漿沉縮至最大濃度后，表面自由水體積與料漿原體積的百分比；將一定體積的試樣注入量筒內(nèi)，記錄體積為v，放置一定時間使其充分沉淀。測量表面的水層體積v，即料漿的脫水率值。

優(yōu)選地，所述S4中的力學(xué)性能檢測包括以下步驟：按配比將各原料加水?dāng)嚢?分鐘后制成料漿，測定流動度后，將一定流動度的料漿注入40mm*40mm*160mm的三聯(lián)試模，試模四周底部涂抹凡士林以防止漏漿中，用掛刀刮平表面，放入養(yǎng)護箱內(nèi)，在溫度為18-22℃和濕度為90%環(huán)境下，養(yǎng)護3d脫模，若3d無法脫模時則養(yǎng)護至7d脫模；脫模后放入18-22℃水浴中繼續(xù)養(yǎng)護至28天，然后分別測定各養(yǎng)護齡期強度。