一种泡沫尾砂浆及其制浆注浆工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种泡沫尾砂浆，由尾砂浆加入空气泡沫和外加剂制成；所述尾砂浆由水泥、尾砂和水混合形成；所述水泥与尾砂的重量比为1:2；所述尾砂浆的质量百分比浓度为70％～74％；所述空气泡沫由发泡机制成，且所述加入的空气泡沫的体积为所述泡沫尾砂浆体积的20％；所述外加剂的添加量占水泥和尾砂的总质量的1.5％～2.5％。本发明还公开了一种泡沫尾砂浆的制浆注浆工艺，按照以下步骤进行：a)将水泥、尾砂和水混合制成尾砂浆；b)在尾砂浆中加入空气泡沫和外加剂，并充分混合搅拌，制成泡沫尾砂浆；c)将制成的泡沫尾砂浆通过柱塞泵远距离输送到注浆孔灌注充填空洞。
【专利说明】一种泡沬尾砂浆及其制浆注浆工艺
【技术领域】
[0001] 本发明属于矿山防治水和地基加固补强领域，特别是矿山帷幕注浆堵水工程；具 体涉及一种应用于洞穴充填注浆工程的泡沫尾砂浆及其制浆注浆工艺。
【背景技术】
[0002] 在工程中，通过注浆手段解决洞穴问题，有效消除不良地质现象的危害是一项重 要工作。注浆工程通过注浆设备将浆液注入地下洞穴中，达到充填空洞、提高区域的抗压强 度的目的。在我国南方的岩溶地区，土层及含水层岩溶洞穴极其发育，所以，浆液材料的适 用性是有效治理不良地质危害的关键。
[0003] 随着社会的发展以及国家对建设绿色矿山的要求，在矿山生产中如何减少排放， 构建矿山与周边环境的和谐共赢发展，变的越来越重要。尾砂作为金属矿山开采的主要排 放物质，给矿山安全及周边环境带来巨大的隐患，所以目前在矿山注浆堵水工程中大量使 用尾砂浆，一方面取材方便，价格低廉，且能满足工程的大量使用；另一方面变废为宝，减少 矿山的尾砂排放量，促进矿山绿色和谐发展。
[0004] 然而，从工程应用情况分析，尾砂浆液在输送过程中容易离析，浓度稍高则输送困 难，导致浆液的可注性和输送性能降低。在动水条件下注浆时，由于其离析现象而极容易被 水冲散，导致浆液随水流失，难以在洞穴中留存，一方面造成注浆材料的浪费，另一方面导 致不能进行高浓度浆液的远距离输送，因此注浆效果较差。
【发明内容】
[0005] 为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种适用性好、浓度高、输送性良好的泡沫尾 砂浆。为了实现本发明的上述目的，本发明的一种泡沫尾砂浆，由尾砂浆加入空气泡沫和外 加剂制成；所述尾砂浆由水泥、尾砂和水混合形成；所述水泥与尾砂的重量比为1:2 ;所述 尾砂浆的质量百分比浓度为70%?74% ;所述空气泡沫所述空气泡沫由发泡机制成，且所 述加入的空气泡沫的体积为所述泡沫尾砂浆体积的20% ;所述外加剂为减水剂，其添加量 占水泥和尾砂的总质量的1. 5%?2. 5%。
[0006] 进一步地，所述水泥为普通硅酸盐P. 032. 5水泥；所述尾砂为分级尾砂，其粒径在 10?100 μπι范围内。
[0007] 相比于现有技术，本发明的一种泡沫尾砂浆，通过在尾砂浆中加入空气泡沫和外 加剂，使浆液主成分尾砂实现被空气包裹，形成一种"果冻状"膏体充填物，改善了浆液性 能，减少动水条件下的离析现象，实现远距离输送不堵管，提高了高浓度浆液的输送性能和 适用性，从而有利于实现土层及含水层岩溶洞穴的有效充填。
[0008] 本发明还提供一种泡沫尾砂浆的制浆注浆工艺，按照以下步骤进行：
[0009] a)将水泥、尾砂和水混合制成尾砂浆；
[0010] b)在尾砂浆中加入空气泡沫和外加剂，并充分混合搅拌，制成泡沫尾砂浆；
[0011] c)将制成的泡沫尾砂浆通过柱塞泵远距离输送到注浆孔灌注充填空洞。
[0012] 进一步地，所述水泥为普通硅酸盐P. 032. 5水泥；所述尾砂为分级尾砂，其粒径 范围为10?100 μ-- ;所述水泥与尾砂的重量比为1:2 ;所述尾砂浆的质量百分比浓度为 70%?74% ;所述空气泡沫由发泡机制成，且所述加入的空气泡沫的体积为所述泡沫尾砂 浆体积的20% ;所述外加剂的添加量占水泥和尾砂的总质量的1. 5%?2. 5%。
[0013] 相比于现有技术，本发明的一种泡沫尾砂浆的制浆注浆工艺，具有以下优点：（1) 以尾砂为浆液主材，减少矿山尾砂排放量，节约资源，保护环境，促进绿色和谐矿山建设； (2)通过在尾砂浆中加入空气泡沫和外加剂，使浆液主成分尾砂实现被空气包裹，形成一种 "果冻状"膏体充填物，改善了浆液性能，减少动水条件下的离析现象，实现远距离输送不堵 管，提高了高浓度浆液的输送性能和适用性；（3)浆液材料来源广泛，价格低廉，可有效减 少水泥及清水使用量，从而减少工程投资，可在注浆工程领域推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明，其中：
[0015] 图1是本发明的一种泡沫尾砂浆的制浆注浆工艺的流程图。
【具体实施方式】
[0016] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实 施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0017] 凡口铅锌矿是我国著名的大水矿山，水文条件复杂，土层及含水层岩溶洞穴极其 发育。为解决矿体开采问题，实施帷幕注浆堵水工程，局部采用泡沫尾砂浆液注浆。幕址地 层经钻孔自上而下揭露情况如下：第四系黏土层（Q)、壶天群白云质灰岩（c 2+3ht)、石碳系 大唐阶泥质灰岩（C1)、泥盆系天子岭组花斑状灰岩（D3O，其中壶天群白云质灰岩是矿区的 主要含水层，也是矿山地面帷幕注浆治理的主要对象。矿区东南部主要进水通道处的壶天 群白云岩（C 2+3ht)处于标高50. 61?-104. 7m，平均厚度122. 16m，呈东高西低，该段共揭露 溶洞计89个，钻孔见洞率为94. 7%，大于Im的溶洞共有41个，占46. 1%，最大溶洞高达 9. 5m〇
[0018] 本发明提供的一种泡沫尾砂浆，由尾砂浆加入空气泡沫和外加剂制成；
[0019] 所述尾砂浆由水泥、尾砂和水混合形成；所述水泥与尾砂的重量比为1:2 ;所述尾 砂衆的浓度为70 %?74% ;所述水泥为普通娃酸盐P. 032. 5水泥；所述尾砂为分级尾砂， 其主要成分及含量为：Si02:24. 52%、A1 203:3. 58%、Ca0 :15. 19%。所述分级尾砂的粒径在 10?100 μ m范围内，且其28天毒性试验结果不超标。
[0020] 所述空气泡沫由发泡机制成，且所述加入的空气泡沫的体积为所述泡沫尾砂浆体 积的20%，但实际施工时，经一定时间搅拌后会消泡，消泡量为2%?5%，搅拌后由高压泵 输送至空洞进行压密式充填时，消泡量达5%?7%。本实施例所用的外加剂为萘系高效减 水剂，其添加量占水泥和尾砂的总质量的1. 5%?2. 5%。
[0021] 请参阅表1，其为注浆工程主要使用的泡沫尾砂浆配比及性能参数表。
[0022] 表1泡沫尾砂浆配比及性能参数
[0023]
【权利要求】
1. 一种泡沫尾砂浆，其特征在于：所述泡沫尾砂浆由尾砂浆加入空气泡沫和外加剂制 成； 所述尾砂浆由水泥、尾砂和水混合形成；所述水泥与尾砂的重量比为1:2 ;所述尾砂浆 的质量百分比浓度为70 %?74% ; 所述空气泡沫所述空气泡沫由发泡机制成，且所述加入的空气泡沫的体积为所述泡沫 尾砂浆体积的20% ; 所述外加剂为减水剂，且其添加量占水泥和尾砂的总质量的1. 5%?2. 5%。
2. 根据权利要求1所述的一种泡沫尾砂浆，其特征在于：所述水泥为普通硅酸盐 P. 032. 5水泥；所述尾砂为分级尾砂，其粒径在10?100 y m范围内。
3. -种泡沫尾砂浆的制浆注浆工艺，按照以下步骤进行： a) 将水泥、尾砂和水混合制成尾砂浆； b) 在尾砂浆中加入空气泡沫和外加剂，并充分混合搅拌，制成泡沫尾砂浆； c) 将制成的泡沫尾砂浆通过柱塞泵远距离输送到注浆孔灌注充填空洞。
4. 根据权利要求3所述的一种泡沫尾砂浆的制浆注浆工艺，其特征在于：所述水泥为 普通娃酸盐P. 032. 5水泥；所述尾砂为分级尾砂，其粒径范围为10?100 y m ;所述水泥与 尾砂的重量比为1:2 ;所述尾砂浆的质量百分比浓度为70%?74% ;所述空气泡沫由发泡 机制成，且所述加入的空气泡沫的体积为所述泡沫尾砂浆体积的20% ;所述外加剂的添加 量占水泥和尾砂的总质量的1. 5%?2. 5%。
【文档编号】C04B38/08GK104446640SQ201410727603
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月3日 优先权日:2014年12月3日
【发明者】蔡江松, 欧阳仕元, 王军, 赵恰, 陈忠平, 曹文生, 戴祥洪, 杜向红 申请人:深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿