炉底灰—煤矸石基煤矿充填材料的制备及性能测试

摘要

cqvip:为实现固体废弃物资源化利用并降低充填开采成本,以炉底灰、煤矸石为原料制备煤矿充填材料,研究了颗粒级配、充填料浆质量分数、胶凝材料质量分数对充填材料各项性能的影响,并采用X射线衍射、扫描电镜、能谱分析手段对充填材料水化产物进行分析。结果表明:当煤矸石最大粒径为4.75 mm,煤矸石与炉底灰质量比为1∶1,充填料浆质量分数为77%,胶凝材料质量分数为20%时,充填材料各项性能均能满足充填开采要求。随着养护龄期增长,充填材料中的活性二氧化硅参与水化反应被消耗,钙矾石、水化氯铝酸钙、水化硅酸钙和水化硅铝酸钙凝胶生成量增加。在充填材料水化产物中,片状水化氯铝酸钙晶体与钙矾石交错生长,包裹于水化硅酸钙凝胶中,形成致密的整体,提高了充填体的单轴抗压强度。