粉煤灰充填施工工艺简介

5.00(9.24)
4.8
4.61(9.19)
4.6
4.59(9.18)
38
39
40
41
42
43 %
连 接水 器
搅拌机
水
图2 充填设备系统图
粉煤灰充填材料配方
粉煤灰巷旁充填材料配方：其中粉煤灰用 量达60%，其余材料为激发剂、调匀剂、稳定剂、 速凝剂等。该材料在与水混合后0.5h内有较好 的流动性，1.0h后逐渐变稠，失去流动性。在 5d后充填材料的抗压强度可达到5.0MPa。本材 料可以长期暴露在空气中，无失水，风化现象。 预计材料的成本价格在150元/m3左右，随应用 矿井周边地区的原材料价格而略有浮动。
充填材料与设备
1. 基本材料：60%的粉煤灰及激发剂、稳定 剂、速凝剂等。
2. 基本设备：砂浆搅拌机、充填泵等。
粉煤灰充填工艺流程
筛分原材料
按配方计量装袋
按配方计量装袋
甲组
水
乙组
搅拌机
搅拌机
充填泵 模具
图1 粉煤灰充填工艺流程图
ห้องสมุดไป่ตู้ 水
水
搅拌机
水
甲
甲
模 钢丝编织管 具
阀门
充填 泵 阀门
乙
乙
水
粉煤灰采空区充填材料配方：粉煤灰和水 占材料总重量的90%，1d的抗压强度为0.3～ 0.5MPa，15d的抗压强度为1.0～1.1MPa，比 重为1.462，按上述的原材料价格，此配方的材 料成本为50～60元/m3。
粉煤灰充填材料施工工艺
在井上将粉煤灰，激发剂，调匀剂，稳定 剂等固体材料按一定比例，放入混碾机中搅拌 均匀，装袋待送下井。
JB-300型砂浆搅拌机
充填泵
模具与充填浆液
拆模后的粉煤灰大样
水力压裂刀具在粉煤灰大样中切 削出的槽孔
粉煤灰充填材料力学实验
粉煤灰充填材料力学实验
粉煤灰充填材料力学实验
粉煤灰充填材料各种成分综合评价曲线
MPa
5.41(9.26)
5.4
5.34(9.25)
5.2
粉煤灰 水
添加剂
5.0
煤科总院北京开采所粉煤灰课题组从 事粉煤灰综合利用研究多年，已完成的项 目有：高强度粉煤灰砌块制备技术；粉煤 灰无机加固煤岩技术；粉煤灰巷旁充填技 术；以粉煤灰为基底的轻质矿用材料制备 技术；用粉煤灰充填离层带或工作面采空 区控制地表下沉技术等多项课题。
粉煤灰的性质
粉煤灰是煤粉燃烧后由烟气带出的粉状工 业废渣。它是一种具有人工火山灰性质的材料， 即一种硅铝质材料，其自身仅具有微弱的胶凝 值，但当有水存在时能在常温下与氢氧化钙反 应形成具有胶凝性的化合物。粉煤灰作为生产 建筑材料的基本原料之一就是利用了它的这一 性能。
煤粉在锅炉燃烧时，其无机矿物质经历了 分解、烧结、熔融及冷却等过程。冷却后的粉 煤灰基本上可分为玻璃体和晶体矿物两大类。
玻璃体能在常温下与石灰或水泥水化时 析出的氢氧化钙发生火山灰反应，反应产物 为具有一定力学性能的凝胶材料；晶体矿物 在常温下一般不参与水化反应。
粉煤灰的性能不仅取决于煤中矿物质的 成分,同时还取决于锅炉的类型、运行条件、 收尘及排灰方式。
在工作面前方建立泵送站（泵送距离可达 500m），搅拌站（备有充填泵、搅拌桶）和堆 放固体材料处。从泵送站铺设管路，经工作面 顺槽，通到工作面后边的巷旁充填处，在巷旁 充填处应设立活动模板或编织布围墙。随着工 作面的推进和充填材料的固结，向前移动模板 支设新的编织布围墙。
泵送、充填过程如下：将定量的水、速凝 剂和固体材料放入搅拌桶中搅拌均匀后，装入 充填泵。为保证充填的连续性，在搅拌站一般 设置2～4台搅拌桶轮流搅拌，连续给充填泵提 供搅拌均匀的充填浆液。充填浆液经过充填泵 加压后，通过管路泵送到工作面后边巷旁充填 处，充入已支设好的模具内。模具的长度与工 作面日推进度相同。在将模具充填满后，从模 具内抽出充填管，继续开泵，用清水冲洗泵和 管路3～4min。在充填一天后，充填材料已凝 固，并且有一定的强度，拆下活动模板，前移、 支设，准备再充填。