1.一种煤矿早强型低成本充填材料,其特征在于:所述充填材料由水、胶结料、激发剂、辅助激发剂及掘进矸和炉底灰的混合物组成;其中水占充填材料总质量的21%~23%,胶结料占充填材料总质量的15.2%~19.5%,激发剂占胶结料总质量的0.5%~0.9%,辅助激发剂占胶结料总质量的2.5%,余量为掘进矸和炉底灰的混合物。
2.根据权利要求1所述的煤矿早强型低成本充填材料,其特征在于:所述胶结料由干排粉煤灰、水淬矿渣和硅酸盐水泥熟料制成,其中,干排粉煤灰:水淬矿渣:硅酸盐水泥熟料的质量比为2:1:1;所述干排粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰或Ⅱ级粉煤灰。
3.根据权利要求1所述的煤矿早强型低成本充填材料,其特征在于:所述激发剂由工业NaCl和三乙醇胺混合制成,其中三乙醇胺的质量占胶结料总质量的0.03%,其余为工业NaCl;所述工业NaCl中NaCl的含量不低于95%。
4.根据权利要求1所述的煤矿早强型低成本充填材料,其特征在于:所述辅助激发剂由硫铝酸盐水泥熟料和脱硫石膏组成,其中,硫铝酸盐水泥熟料:脱硫石膏的质量比为1:1;所述脱硫石膏中CaSO4•2H2O的质量分数不低于93%,硫酸盐水泥熟料粉磨后的比表面积不小于360m2/kg,脱硫石膏粉磨后比表面积不小于320m2/kg。
5.根据权利要求1所述的煤矿早强型低成本充填材料,其特征在于:所述掘进矸和炉底灰的混合物中,掘进矸:炉底灰的质量比为:1:1~3:1;其中掘进矸为砂岩煤矸石或灰岩煤矸石,砂岩煤矸石中SiO2的质量分数为75%~85%,CaO的质量分数为5%~10%,灰岩煤矸石中SiO2的质量分数为15%~23%,CaO的质量分数为55%~63%,掘进矸破碎后最大粒径不超过5mm;炉底灰为锅炉底部排出的灰渣,炉底灰中SiO2的质量分数为42%~55%,Al2O3的质量分数为22%~30%,Fe2O3的质量分数为8%~13%,CaO的质量分数为4%~6%,筛分后最大粒径不超过2.5mm。
6.一种煤矿早强型低成本充填材料的配制方法,其特征在于,配制步骤如下:
(1)破碎并筛分掘进矸,筛分炉底灰,将筛分后的掘进矸和炉底灰混合均匀,完成掘进矸和炉底灰的混合物的配制;
(2)将硫铝酸盐水泥熟料、脱硫石膏、硅酸盐水泥熟料、干排粉煤灰以及水淬矿渣,分别放入球磨机中,进行粉磨处理;
(3)将粉磨后的干排粉煤灰、水淬矿渣、硅酸盐水泥熟料混合均匀,完成胶结料的配制;将粉磨后的硫铝酸盐水泥熟料和脱硫石膏混合均匀,完成辅助激发剂的配制,然后,将胶结料和辅助激发剂混合后待用;
(4)将工业NaCl与三乙醇胺同时溶解于水中,使其充分溶解并混合,完成激发剂的配制;
(5)将掘进矸和炉底灰的混合物,与混合后的胶结料和辅助激发剂再次混合均匀,然后加入激发剂水溶液,充分搅拌,使其混合均匀,即可制得煤矿早强型低成本充填材料。
7.根据权利要求6所述的煤矿早强型低成本充填材料的配制方法,其特征在于:所述步骤(2)中,硫铝酸盐水泥熟料粉磨处理至粉体比表面积为360m2/kg~400m2/kg;硅酸盐水泥熟料粉磨至粉体比表面积为360m2/kg~400m2/kg;干排粉煤灰粉磨至粉体比表面积为400m2/kg~450m2/kg;水淬矿渣粉磨至粉体比表面积为350m2/kg~410m2/kg;脱硫石膏粉磨至粉体比表面积为320m2/kg~360m2/kg。