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為了緩解我國"三下"壓煤嚴重并且保護環(huán)境,采用泵送矸石膏體充填采煤工藝。通過矸石充填材料配比實驗得出了對充填材料的凝結(jié)時間、塌落度以及充填強度的影響因素。對比分析實驗數(shù)據(jù)得出,粉煤灰合理比例為8%,水玻璃合理比例為2.5‰,水泥合理比例為3%,充填料漿質(zhì)量濃度為85%。材料各項性能均能達到現(xiàn)場試驗要求,提高煤礦的充填效果,保證煤礦安全回采。
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實驗以赤泥、水淬高爐礦渣、脫硫石膏、全尾砂和少量水泥熟料制備出一種新型的膏體和似膏體全尾砂膠結(jié)充填材料,通過對體系質(zhì)量濃度的考察,得出了質(zhì)量濃度(水膠比)-坍落度、坍落度-強度關(guān)系曲線。膏體全尾砂膠結(jié)充填料的合適的質(zhì)量濃度為79.4%~81.9%,所制備的試塊60 d強度達到4~6 MPa;似膏體膠結(jié)充填料的合適的質(zhì)量濃度為78.0%左右,所制備的試塊60 d強度為4 MPa左右。通過SEM分析表明,該充填料固化后形成絮狀和團簇狀的膠體以及針棒狀的石膏和鈣礬石,它們團聚交織在一起形成小仙人球狀的結(jié)構(gòu)填充在尾砂顆粒間,增強相和基體相的界面的結(jié)合。該充填料具有工作性能好、成本低和強度高的特點。
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