1.本发明涉及矿用加固材料技术领域，尤其是指一种矿用无机充填加固材料及其制备方法。
背景技术：
2.随着煤矿开采深度的逐渐加深，地质环境也越来越复杂，单纯的锚杆支护技术的弊端逐渐显露，尤其是在软岩巷道的支护效果并不理想，原有的支护结构材料已经不能满足现有的需要，遇到复杂地质条件，经常会造成工作面煤壁片帮、顶板冒漏，顶板维护成本高，安全性差，无法保证工作面连续性推进，严重影响了工作面的生产。
3.为了维持巷道的支护强度和稳定性，必须对煤岩体进行注浆施工，加固破碎的围岩，提高支护强度，保障施工安全。因此需要一种加固材料来解决上述问题。
技术实现要素：
4.本发明要解决的技术问题是提供一种矿用无机充填加固材料及其制备方法，解决了目前注浆材料强度低，固化周期长，水化反映产生的热量大，以及加固效果不理想的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.一种矿用无机充填加固材料，包括重量比为600～850:75～85:75～85:60～90:4～9:5～10:300～360:0.5～1.8的硅酸盐水泥:硅灰粉:硫铝酸盐水泥:矿渣粉:减水剂:塑性膨胀剂:粉煤灰:纤维素组成；该材料用于对矿山井下断层、可能受动压影响的岩体巷道的充填加固。
7.优选地，初凝时间为70～120min。
8.优选地，使用时需加水混合搅拌均匀，用水量与各成分总量的比例为0.28～0.3：1。
9.优选地，该材料对于同一管道的压浆过程不得中断，需要一次完成。
10.上述任意一项一种矿用无机充填加固材料的制备方法，包括以下步骤：
11.s1，将所需的硅酸盐水泥、硅灰粉、硫铝酸盐水泥和矿渣粉研磨成粉，按照上述重量比称取，同时称取减水剂和塑性膨胀剂加入搅拌罐初步混合均匀得基料；
12.s2，将粉煤灰和纤维素按上述重量比称取混合均匀得到小料通过输送机和提升机加入到搅拌罐上方的容器中；
13.s3，开启搅拌罐的搅拌和循环，向s1中的混合基料中加入水搅拌均匀，然后使容器中的小料缓慢地加到搅拌罐中，让小料在搅拌罐里与基料充分混合均匀得到复合砂浆。
14.优选地，步骤s中小料与基料的搅拌时间为10～20min。
15.本发明的有益效果：
16.本发明的无机加固复合砂浆，是在传统水泥的基础上，加入硅灰粉、硫铝酸盐水泥、矿渣粉、减水剂、塑性膨胀剂、粉煤灰、纤维素等添加剂，按照一定的比例充分混合搅拌，
形成一种新型的复合加固材料。解决了现有普通无机注浆材料结石强度低和固化时间长的问题，破碎煤岩体经过注浆后明显的提升了支护强度，加固了煤岩层，维持了围岩的完整性和提高了承载能力，是保障提高工作面过断层期间正常生产的重要技术措施，对防止过断层期间漏矸、冒顶、倒架等事故，保证工作面安全高效生产具有重大意义。
17.本发明的无机复合注浆材料无毒、无味、无污染、无腐蚀性、具有阻燃性，在固化过程不产生高温，注浆安全可靠。
具体实施方式
18.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
19.实施例1
20.1、硅酸盐水泥、硅灰粉、硫铝酸盐水泥、矿渣粉和粉煤灰研磨成粉备用；
21.2、按照比例750:80:80:75:7:8:333:1.3称取硅酸盐水泥、硅灰粉、硫铝酸盐水泥、矿渣粉、减水剂、塑性膨胀剂、粉煤灰和纤维素，将称好的硅酸盐水泥、硅灰粉、硫铝酸盐水泥、矿渣粉、减水剂和塑性膨胀剂加入搅拌罐混合均匀得到基料备用，按照水灰比0.28:1量取适当的水备用(此处为上述粉料的总量)；
22.3、将粉煤灰和纤维素混合均匀得到小料，将小料加入搅拌罐上方的加料容器中，开启搅拌罐的搅拌和循环，向混合基料中加入水搅拌均匀，然后使容器中的小料缓慢地加到搅拌罐中，让小料在搅拌罐里与基料充分混合均匀，搅拌10min后得到复合砂浆。
23.实施例2
24.对加固材料进行性能测试。
25.取混合均匀的复合砂浆利用注浆泵将材料缓慢、连续均匀地挤压到同一管道中，一次完成，中间不间断直至达到设计的工作压力，记录凝固时间，凝固后做性能测试。测试结果如下：
26.1、凝固时间：初凝时间：70-120min。
27.2、抗压强度：3d≥25mpa，7d≥35mpa，28d≥50mpa。
28.3、抗折强度：3d≥6mpa，7d≥9mpa，28d≥10mpa。
29.最后需要说明，上述描述仅为本发明的优选实施例，本领域的技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种矿用无机充填加固材料，其特征在于：包括重量比为600～850:75～85:75～85:60～90:4～9:5～10:300～360:0.5～1.8的硅酸盐水泥:硅灰粉:硫铝酸盐水泥:矿渣粉:减水剂:塑性膨胀剂:粉煤灰:纤维素组成；该材料用于对矿山井下断层、可能受动压影响的岩体巷道的充填加固。2.根据权利要求1所述的一种矿用无机充填加固材料，其特征在于：初凝时间为70～120min。3.根据权利要求1所述的一种矿用无机充填加固材料，其特征在于：使用时需加水混合搅拌均匀，用水量与各成分总量的比例为0.28～0.3：1。4.根据权利要求1所述的一种矿用无机充填加固材料，其特征在于：该材料对于同一管道的压浆过程不得中断，需要一次完成。5.根据权利要求1-4所述的任意一项一种矿用无机充填加固材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：s1，将所需的硅酸盐水泥、硅灰粉、硫铝酸盐水泥和矿渣粉研磨成粉，按照上述重量比称取，同时称取减水剂和塑性膨胀剂加入搅拌罐初步混合均匀得基料；s2，将粉煤灰和纤维素按上述重量比称取混合均匀得到小料通过输送机和提升机加入到搅拌罐上方的容器中；s3，开启搅拌罐的搅拌和循环，向s1中的混合基料中加入水搅拌均匀，然后使容器中的小料缓慢地加到搅拌罐中，让小料在搅拌罐里与基料充分混合均匀得到复合砂浆。6.根据权利要求5所述的一种矿用无机充填加固材料，其特征在于：步骤s中小料与基料的搅拌时间为10～20min。
技术总结
本发明涉及矿用加固材料技术领域，尤其是指一种矿用无机充填加固材料及其制备方法，加固材料包括重量比为600～850:75～85:75～85:60～90:4～9:5～10:300～360:0.5～1.8的硅酸盐水泥:硅灰粉:硫铝酸盐水泥:矿渣粉:减水剂:塑性膨胀剂:粉煤灰:纤维素组成；制备方法包括以下步骤：S1，将硅酸盐水泥、硅灰粉、硫铝酸盐水泥、矿渣粉、减水剂和塑性膨胀剂按比重称取加入搅拌罐初步混合均匀得基料；S2，将粉煤灰和纤维素按上述重量比称取混合均匀得到小料加入到搅拌罐上方的容器中；S3，开启搅拌罐的搅拌和循环，加入水搅拌均匀，小料缓慢地加到搅拌罐中，让小料在搅拌罐里与基料充分混合均匀得到复合砂浆。本发明解决了目前注浆材料强度低，固化周期长，水化反映产生的热量大，以及加固效果不理想的问题。加固效果不理想的问题。
技术研发人员：朱永 马昭辉 任金龙
受保护的技术使用者：安徽华耀科力工程科技有限公司
技术研发日：2022.06.06
技术公布日：2022/9/27