本发明属于矿用充填材料的技术领域,具体涉及一种利用废弃纺织物预制煤矿充填的煤矸石基复合材料毯。
背景技术:
一种绿色的开采方法——充填开采,在现代的煤矿开采中正在逐渐推广,此开采方法的充填材料是其关键。现代的充填方法是将煤矸石、粉煤灰、水泥及多种添加剂在现场进行搅拌,然后通过压力泵及管道将其输送到采空区,来完成充填的整个过程。但是由于现场搅拌会产生大量的灰尘,对环境造成二次污染。而且在管道输送过程中经常遇到堵塞的情况,维修费用高,效率慢,因此,使得充填开采难以得到广泛的推广。
技术实现要素:
本发明针对现有充填开采方法效率低,易堵塞,对环境有二次污染的问题,提供一种利用废弃纺织物预制煤矿充填的煤矸石基复合材料毯。
本发明采用如下技术方案:
一种利用废弃纺织物预制煤矿充填的煤矸石基复合材料毯,包括夹层和夹层中间的填充物,填充物包括如下质量份数的组分:45-59%的骨料、15-25%的水泥、20-30的粉煤灰和1-3%的调节剂。
所述骨料来源于煤矸石,包括粒径为0-5mm的细骨料、5-10mm的中级骨料和10-15mm的粗骨料,其中,细骨料占骨料的质量份数为25-35%,中级骨料占骨料的质量份数为25-35%,粗骨料占骨料的质量份数为35-45%。
所述水泥为普通硅酸盐42.5#水泥。
所述调节剂包括占调节剂的质量份数45-60%的早强剂、占调节剂的质量份数20-30%的减水剂和占调节剂的质量份数15-25的膨胀剂。
所述早强剂为氯盐早强剂,减水剂为木质素系减水剂,膨胀剂为硫酸铝钙类膨胀剂。
所述夹层为废旧衣物制作的长度100-150cm、宽度50-75cm、厚度5cm的夹层,长宽比为2,在夹层的四个顶角以及长边中间设有弹簧。
所述弹簧为线径4mm,外径25mm,自由长度5cm的弹簧。
制备方法包括如下步骤:
(1)将废弃的衣服收集起来,按照不同的材质(棉、麻、丝绸、呢绒、皮革、化纤、混纺)进行分类,将不透水和透水性差的衣物进行人工或机械制孔,在保证不漏料的情况下,用细钢针穿孔增加透水性;
(2)将分类好的衣服进行清洗,自然晾干;
(3)去除清洗后的衣服上的纽扣及饰品,然后根据衣服的大小裁剪成形状规整的布块,方便缝合;
(4)将晾干后的布块缝合成夹层,在其四角及长边中间缝合固定六个弹簧,支撑夹层空间,同时方便毯与毯间的固定与拼接;
(5)将煤矸石进行破碎,使破碎后的粒径为0~5mm的细骨料、5~10mm的中级骨料、10~15mm的粗骨料;
(6)向步骤(5)中加入水泥、粉煤灰及相应的调节剂,搅拌成均匀混合物;
(7)向步骤(4)制作好的毯套的夹层中加入步骤(6)搅拌均匀的混合物,摊平缝合,卷起来存放,备用;
所述步骤(4)中的毯面厚度为一层废旧衣物,方便现场浇水固化夹层中的骨料混合物;
所述步骤(5)中所用机器为颚式破碎机;型号pe150*125,给料粒径度≤100mm,出料粒度6~38mm,生产能力500~3000(m3/h);
所述步骤(6)中的搅拌时间为1~3min。
本发明的有益效果如下:
本发明将利用废弃纺织物预制一种充填材料毯,这样可以避免现场搅拌产生灰尘,且不需要管道输送,也不存在堵塞的情况。而且本材料毯方便运输,其大小可根据现场实际的需求进行裁剪,现场浇水可固化,可以无污染的完成充填过程,且材料来源广,成本低。
材料的来源是由于我国是世界上人口最多的国家,根据中国资源综合利用协会的一项数据显示,我国每年大约有2600万吨旧衣物被扔进垃圾桶,最终集中堆放,自然分解,再利用率不到1%,绝大多数旧衣服没有被重新加工或者进行无害化处理,这些废旧衣服为制作充填材料毯提供了丰富的资源,为推广绿色充填开采奠定了良好的基础。
1.本发明打破传统的充填方法,运用预制的充填材料毯进行充填,避免现场搅拌产生灰尘,造成二次污染,且可以工厂流程化制作,提高制作效率;
2.本发明不需要管道输送料浆,避免输送过程中遇到堵塞情况,加快了充填速度,有利于充填开采的推广;
3.本发明可以有效的利用废旧衣服,避免其堆放,燃烧,污染环境;
4.本发明的材料来源广、成本低、既有经济效益也有环境效益。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明侧视结构示意图;
图3为本发明使用示意图ⅰ;
图4为本发明使用示意图ⅱ;
图5为本发明使用示意图ⅲ;
其中:1-夹层;2-弹簧;3-填充物;4-钢筋。
具体实施方式
实施例1
(1)将废弃的衣服收集起来,按照不同的材质(棉、麻、丝绸、呢绒、皮革、化纤、混纺)进行分类;
(2)去除衣服上的纽扣及饰品,然后根据衣服的大小裁剪成形状规整的布块;
(3)将规整的布块进行清洗,自然晾干;
(4)将晾干后的布块缝合成夹层,其规格为:100cm*50cm*5cm;
(5)取普通硅酸盐42.5#水泥2.160kg,破碎后的三级骨料8.640kg,粉煤灰3.586kg和288g的调节剂,混合均匀,搅拌1~3min;即得到均匀固体混合物,添加到上述过程制备的废旧衣物材料毯的夹层中,然后摊平,即可得到100cm*50cm*5cm的水泥基复合材料毯,其中细骨料2.160kg、中级骨料2.592kg、粗骨料3.888kg,其中调节剂中早强剂164.16g、减水剂57.6g、膨胀剂66.24g。
实施例2
(1)将废弃的衣服收集起来,按照不同的材质(棉、麻、丝绸、呢绒、皮革、化纤、混纺)进行分类;
(2)去除衣服上的纽扣及饰品,然后根据衣服的大小裁剪成形状规整的布块;
(3)将规整的布块进行清洗,自然晾干;
(4)将晾干后的布块缝合成夹层,其规格为:120cm*60cm*5cm;
(5)取普通硅酸盐42.5#水泥5.612kg,破碎后的三级骨料10.98kg,粉煤灰7.076kg和732g的调节剂,混合均匀,搅拌1~3min;即得到均匀固体混合物,添加到上述过程制备的废旧衣物材料毯的夹层中,然后摊平,即可得到120cm*60cm*5cm的水泥基复合材料毯,其中细骨料3.843kg、中级骨料3.074kg、粗骨料4.063kg,其中调节剂中早强剂366g、减水剂219.6g、膨胀剂146.4g。
实施例3
(1)将废弃的衣服收集起来,按照不同的材质(棉、麻、丝绸、呢绒、皮革、化纤、混纺)进行分类;
(2)去除衣服上的纽扣及饰品,然后根据衣服的大小裁剪成形状规整的布块;
(3)将规整的布块进行清洗,自然晾干;
(4)将晾干后的布块缝合成夹层,其规格为:140cm*70cm*5cm;
(5)取普通硅酸盐42.5#水泥10.580kg,破碎后的三级骨料22.853kg,粉煤灰8.664kg和433g的调节剂,混合均匀,搅拌1~3min;即得到均匀固体混合物,添加到上述过程制备的废旧衣物材料毯的夹层中,然后摊平,即可得到140cm*70cm*5cm的水泥基复合材料毯,其中细骨料6.856kg、中级骨料7.999kg、粗骨料7.999kg,其中调节剂中早强剂259.8g、减水剂108.25g、膨胀剂64.95g。
实施例4:
(1)将废弃的衣服收集起来,按照不同的材质(棉、麻、丝绸、呢绒、皮革、化纤、混纺)进行分类;
(2)去除衣服上的纽扣及饰品,然后根据衣服的大小裁剪成形状规整的布块;
(3)将规整的布块进行清洗,自然晾干;
(4)将晾干后的布块缝合成夹层,其规格为:150cm*75cm*5cm;
(5)取普通硅酸盐42.5#水泥13.460kg,破碎后的三级骨料32.304kg,粉煤灰20.190kg和1346g的调节剂,混合均匀,搅拌1~3min;即得到均匀固体混合物,添加到上述过程制备的废旧衣物材料毯的夹层中,然后摊平,即可得到150cm*75cm*5cm的水泥基复合材料毯,其中细骨料10.660kg、中级骨料8.076kg、粗骨料13.568kg,其中调节剂中早强剂605.7g、减水剂403.8g、膨胀剂336.5g。
在使用过程中,可根据需要进行合并,在弹簧间穿插钢筋固定。