一种煤矿高盐水固化材料的制作方法

文档序号:37601180发布日期:2024-04-18 12:43阅读:11来源:国知局

本发明涉及煤矿生产,具体为一种煤矿高盐水固化材料。


背景技术:

1、煤矿开采过程,需要将地下煤炭资源开采运走,一般会在掘进过程中,采用类似道路上过山隧道方法,逐步打通地下煤炭所在位置到煤矿井口间的隧道,一般会将开采过程中遇到的矿石、煤炭等运送到地面,以便形成合理的运送和开采作业面,随着煤炭和其他矿石的不断运出,地下形成了这样煤炭采空区,由于矿井内水文地质条件复杂,充水水源多,充水通道多,煤炭采空区内会不断涌水,需使用排水装置将煤炭采空区内的水进行排水处理。

2、然而,由于煤矿排水中水量大并且水中的硫酸盐、碳酸盐、氯盐含量较高,如果直接排放会对附近水域、土地造成严重污染,因此,在排放前,需要对煤矿排水进行脱盐、脱硫处理。

3、但是,上文中提到了,煤矿排水水量大,因此,脱盐、脱硫成本较高,并且来回运输的成本高。

4、鉴于此,发明人未解决这一问题,决定故采用井下就地固化利用的方式,研发出了一种固化材料,通过该固化材料混合煤矿排水,使其固化,作为煤矿井下的基建原材料,故此,本申请提出了一种煤矿高盐水固化材料。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种煤矿高盐水固化材料,具备就地利用,降低后续对煤矿排水的处理成本等优点,解决了煤矿排水量大且硫酸盐、碳酸盐、氯盐含量较高,脱盐成本较高,运输成本高的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种煤矿高盐水固化材料,包括以下制备原料:水泥熟料5~10份、石膏15-30份、氯化钙0.5-2份、矿粉60-80份、铝矾土或煅烧高岭土20-50份、钙质膨润土5-10份、白云石煅烧物30-50份、可溶性淀粉0.1-0.5份、羟丙基甲基纤维素0.1-1份、丙烯酸盐0.3-0.7份。

3、进一步,所述的水泥熟料比表面积不低于500m2/kg,固化材料主体。

4、进一步,所述的石膏为二水石膏,比表面积不低于500m2/kg,有效成分(按caso4·2h2o的质量计算)的含量不低于95%,固化材料主体。

5、进一步,所述的氯化钙为无水氯化钙,有效成分(按cacl2的质量计)的含量不低于95%,形成少量fr iede l盐;提供游离钙离子,沉淀水中硫酸根离子,作为固化材料。

6、进一步,所述的矿粉细度不低于500m2/kg,其活性指数不低于95%,测试方法参考gb/t18046《用于水泥与混凝土中的粒化高炉矿渣粉》。

7、进一步,所述的铝矾土或煅烧高岭土的细度不低于325目,al2o3含量不低于80%,提供铝质,作为固化材料的底物。

8、进一步,所述的钙质膨润土细度不低于600目,吸附钠、钾离子,置换出钙离子,以作为固化剂的底物。

9、进一步,所述的白云石煅烧温度为1000℃,煅烧时间不低于2h,煅烧物磨细后不低于325目,膨胀剂,吸附多余水分。

10、进一步,所述的可溶性淀粉为工业级,有效物含量不低于85%,控制白云石煅烧物的吸水速率。

11、进一步,所述的hpmc为20万单位的,保水剂,分散稳定剂,所述的丙烯酸盐呈液态。

12、与现有技术相比,本申请的技术方案具备以下有益效果:

13、该煤矿高盐水固化材料,通过采用诸多成分制成的固化材料,在煤矿排水时,直接将固化材料与煤矿中伴随的高盐水进行混合,直接将其固化,用作煤矿井下基建的原材料,从而有效的实现了采用井下就地固化利用,合理的利用了煤矿排水,进而降低了传统煤矿排水后对其进行的高成本脱盐,而且就地利用,不需要外排,可大幅度降低运输成本。



技术特征:

1.一种煤矿高盐水固化材料,其特征在于,包括以下制备原料:水泥熟料5~10份、石膏15-30份、氯化钙0.5-2份、矿粉60-80份、铝矾土或煅烧高岭土20-50份、钙质膨润土5-10份、白云石煅烧物30-50份、可溶性淀粉0.1-0.5份、羟丙基甲基纤维素0.1-1份、丙烯酸盐0.3-0.7份。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿高盐水固化材料,其特征在于:所述的水泥熟料比表面积不低于500m2/kg,固化材料主体。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿高盐水固化材料,其特征在于:所述的石膏为二水石膏,比表面积不低于500m2/kg,有效成分(按caso4·2h2o的质量计算)的含量不低于95%,固化材料主体。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿高盐水固化材料,其特征在于:所述的氯化钙为无水氯化钙,有效成分(按cacl2的质量计)的含量不低于95%,形成少量friedel盐;提供游离钙离子,沉淀水中硫酸根离子,作为固化材料。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿高盐水固化材料,其特征在于:所述的矿粉细度不低于500m2/kg,其活性指数不低于95%,测试方法参考gb/t18046《用于水泥与混凝土中的粒化高炉矿渣粉》。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿高盐水固化材料,其特征在于:所述的铝矾土或煅烧高岭土的细度不低于325目,al2o3含量不低于80%,提供铝质,作为固化材料的底物。

7.根据权利要求1所述的一种煤矿高盐水固化材料,其特征在于:所述的钙质膨润土细度不低于600目,吸附钠、钾离子,置换出钙离子,以作为固化剂的底物。

8.根据权利要求1所述的一种煤矿高盐水固化材料,其特征在于:所述的白云石煅烧温度为1000℃,煅烧时间不低于2h,煅烧物磨细后不低于325目,膨胀剂,吸附多余水分。

9.根据权利要求1所述的一种煤矿高盐水固化材料,其特征在于:所述的可溶性淀粉为工业级,有效物含量不低于85%,控制白云石煅烧物的吸水速率。

10.根据权利要求1所述的一种煤矿高盐水固化材料,其特征在于:所述的hpmc为20万单位的,保水剂,分散稳定剂,所述的丙烯酸盐呈液态。


技术总结
本发明涉及煤矿生产技术领域,具体为一种煤矿高盐水固化材料,包括以下制备原料:水泥熟料5~10份、石膏15‑30份、氯化钙0.5‑2份、矿粉60‑80份、铝矾土或煅烧高岭土20‑50份、钙质膨润土5‑10份、白云石煅烧物30‑50份、可溶性淀粉0.1‑0.5份、羟丙基甲基纤维素0.1‑1份、丙烯酸盐0.3‑0.7份。该煤矿高盐水固化材料,通过采用诸多成分制成的固化材料,在煤矿排水时,直接将固化材料与煤矿中伴随的高盐水进行混合,直接将其固化,用作煤矿井下基建的原材料,从而有效的实现了采用井下就地固化利用,合理的利用了煤矿排水,进而降低了传统煤矿排水后对其进行的高成本脱盐,而且就地利用,不需要外排,可大幅度降低运输成本。

技术研发人员:侯西然,杨洋,苗峥,辛民
受保护的技术使用者:山东德冉新材料有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/4/17
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