一种煤矸石回收利用方法与流程

文档序号:14984973发布日期:2018-07-20 21:03阅读:1971来源:国知局

本发明涉及大厚度湿陷性黄土地区建筑施工领域,具体涉及一种煤矸石回收利用方法。



背景技术:

煤矸石是煤炭生产和加工过程中产生的固体废弃物,每年的排放量相当于当年煤炭产量的12-17%,目前已累计堆存48亿多吨,是我国排放量最大的矿业固体废弃物之一。

随着科技的进步,我国全面建设对能源需求的增加,煤炭产量和原煤入选量增长较快,近十年来,煤炭每年以近2.5亿吨(相当于一个产煤大国的产量)的增量发展,煤矸石的排放量也相应增加。我国煤炭需求可能突破50亿吨/年,届时煤矸石产生量将接近8亿吨/年。我国大部分煤矸石以简单堆存的方式处理,形成大小煤矸石山千余座,由于常年风吹日晒,经风化、淋溶、氧化自燃等物理、化学作用,产生污染(水、土、大气)、自燃、占地、爆炸、结构侵蚀、失稳等环境岩土效应,日趋恶化矿区环境,也会因堆积物的不稳定生泥石流等动力灾害事故,不仅严重危害了矿山的正常安全生产,而且带来了巨大的经济损失,也给当地人们的正常生活造成很大威胁。

主要表现有:

(1)煤矸石对大气的污染

煤矸石自然堆放会产生粉尘污染,同时,煤矸石长期堆放会产生自燃,自燃过程中会产生大量的co2、so2和h2s等有害气体,这不但污染环境,而且有害于人体健康。

(2)煤矸石对土壤和水资源的污染

煤矸石露天堆放,在复杂的物理化学作用下,其所含的汞、铬、铜等元素会随着雨水进入地下水和土壤当中,造成水资源和土壤重金属污染,容易引发人体一些疾病。

(3)煤矸石自然堆放容易引发自然灾害

煤矸石自然堆放,其结构松散,容易成为崩塌和泥石流丰富的固体松散物质,在强降雨的情况下,很容易引发泥石流和崩塌自然灾害,危害矿区人民的生命财产安全。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明提供了一种煤矸石回收利用方法,利用高温煅烧的煤矸石作为建筑褥垫层的回填材料,从而达到了煤矸石的回收利用,保护环境的目的。

为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:

一种煤矸石回收利用方法,包括如下步骤:

s1、选自由膨胀率小于35%且有膨胀性的煤矸石占总含量的比例小于40%,有机质含量小于10%,sio2、al2o3、fe2o3等氧化物总含量大于80%;烧失量小于15%、存放五年以上的硬质煤矸石在800℃下煅烧;

s2、将煅烧后的煤矸石粉碎后,过100mm的筛子,备用;

s3、将砂石和过筛的煤矸石按体积比3∶7的配合比拌合后,确保煤矸石拌合料的含水率和最优含水率的误差在±2之间,得煤矸石拌合料;

s4、在现场施工到设计标高后,分层铺设所得的煤矸石拌合料,铺设厚度为25-30cm,然后采用20-25t的压路机碾压4-6遍;

s5、在压实过的煤矸石拌合料中取样,测压实系数是否满足施工要求;

s6、重复s4和s5,直到施工结束。

本发明具有以下有益效果:

经过对煤矸石进行高温煅烧处理,除去了其所含的有害杂质,提高了其强度,可替代部分或者全部砂石利用在建筑物褥垫层中,有效的解决了建筑褥垫层中砂石料原料不足,成本高的问题;将煤矸石作为建筑材料回收利用,解决了煤矸石堆集引起的环境污染问题。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种煤矸石回收利用方法,包括如下步骤:

s1、选自由膨胀率小于35%且有膨胀性的煤矸石占总含量的比例小于40%,有机质含量小于10%,sio2、al2o3、fe2o3等氧化物总含量大于80%;烧失量小于15%、存放五年以上的硬质煤矸石在800℃下煅烧;

s2、将煅烧后的煤矸石粉碎后,过100mm的筛子,备用;

s3、将砂石和过筛的煤矸石按体积比3∶7的配合比拌合后,确保煤矸石拌合料的含水率和最优含水率的误差在±2之间,得煤矸石拌合料;

s4、在现场施工到设计标高后,分层铺设所得的煤矸石拌合料,铺设厚度为25-30cm,然后采用20-25t的压路机碾压4-6遍;

s5、在压实过的煤矸石拌合料中取样,测压实系数是否满足施工要求;

s6、重复s4和s5,直到施工结束。

应用例

某小区项目位于甘肃省庆阳市西峰区,该项目拟建4栋高层住宅和1栋商铺,设计4栋高层住宅地基采用cfg桩,cfg桩径400mm,桩距1600mm,有效桩长21.0m,等边三角形布置,桩端持力层⑩黄土。要求单桩承载力特征值不小于700kn,处理后的复合地基承载力特征值不小于460kpa,素混凝土cfg桩施工时桩顶标高高出设计桩顶标高400mm,桩顶做200mm厚级配砂石回填至基础垫层底。设计褥垫层采用压实的4∶6级配砂石垫层,要求碎石粒径不大于30mm采用静力压实法,褥垫层范围为至主楼基坑底边缘。经协调,选该项目4栋高层中的1#楼采用煤矸石拌合料褥垫层,其他仍然采用4∶6级配砂石垫层。经计算,1#楼煤矸石拌合料褥垫层成本比其他楼的砂石垫层低34%。施工结束后,经检测,1#楼沉降变形稳定,均小于其他3栋楼。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种煤矸石回收利用方法,包括如下步骤:选自由膨胀率小于35%且有膨胀性的煤矸石占总含量的比例小于40%,有机质含量小于10%,氧化物总含量大于80%;烧失量小于15%、存放五年以上的硬质煤矸石在800℃下煅烧后,粉碎,过100mm的筛子,备用;将砂石和过筛的煤矸石按体积比3∶7的配合比拌合后,确保煤矸石拌合料的含水率和最优含水率的误差在±2之间,得煤矸石拌合料;进行煤矸石拌合料的分层铺设。本发明利用高温煅烧的煤矸石作为建筑褥垫层的回填材料,从而达到了煤矸石的回收利用,保护环境的目的。

技术研发人员:张兴元;闫铁成;吴耿强;刘德安
受保护的技术使用者:陇东学院
技术研发日:2018.02.02
技术公布日:2018.07.20
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