用活化煤矸石制备新型胶凝材料

采用脱硫石膏和分析纯CaO作为活性激发剂,通过3种方式活化北京房山煤矸石,并检测、分析用不同方式活化的煤矸石制成的胶凝材料的强度,进而研究了活性激发剂和混磨方式对试验材料热蚀变活化的影响。运用X射线衍射分析表征了煤矸石活化前后的微观特性;运用胶砂试块强度分析和扫描电镜（SEM）分析表征了煤矸石质胶凝材料的胶凝活性。结果表明：该煤矸石的主要活性来源是粘土类矿物,700 ℃煅烧时煤矸石中的高岭石和绿泥石脱水、分解,生成无定形SiO₂和Al₂O₃,与CaO发生固相反应,湿混工艺下固相反应完全,生成C₁₂A₇和C₂S两种水硬性活性物质,活化物料具有较高的胶凝活性。     

活化煤矸石在水泥砂浆中的应用研究

同时采用煅烧、机械细磨和添加化学激发剂三种手段加工处理煤矸石,采用力学性能测试研究了水泥砂浆的强度,通过XRD分析了煤矸石的成分和结构.试验结果表明,经复合加工处理后,煤矸石活化效果明显,得到的活化煤矸石掺混水泥胶砂强度较高.水玻璃的加入可进一步提高煤矸石的活性.经700℃煅烧,水玻璃加入量为1%样品的砂浆强度最高.     

机械球磨对煤矸石反应活性的影响

天然煤矸石化学性质稳定,必须进行活化后才能有效利用其中的Al3O3。实验表明,高岭石型煤矸石机械球磨10h后,Al2O3的提取率由7．24％增至88．17％,球磨可以有效提高煤矸石的反应活性;煤矸石经高温焙烧未完全活化时,机械球磨仍具有一定的活化作用,而且球磨时间越长这种活化作用越显著。     

利用活化煤矸石制备新型胶凝材料研究

采用脱硫石膏和CaO作为活性激发剂,利用700℃低温热活化法活化煤矸石,与矿渣、水泥熟料混合制备出煤矸石质胶凝材料,并研究了激发剂和混磨方式对北京房山煤矸石进行热蚀变活化的影响.运用X射线衍射(XRD)分析和化学全分析表征煤矸石活化前后的微观特性;运用胶砂试块强度分析和扫描电镜(SEM)分析表征煤矸石质胶凝材料的胶凝活性.结果表明:采用湿法热蚀变活化法,煤矸石中的高岭石在700℃可以完全脱水、分解成活性SiO2和Al2O3.采用该原料制备出的煤矸石质胶凝材料具有较高的早期强度,水化28d的硬化浆体结构密实.      

煤矸石制备地质聚合物注浆材料的研究进展

地质聚合物注浆材料是一种新型注浆材料。以煤矸石为原料制备地聚物注浆材料可以有效地解决煤矸石的堆积问题，同时减少不同注浆材料在使用和生产过程中产生的污染，对环境和资源都有重要意义。本文概述了近年来对煤矸石基地质聚合物注浆材料的研究，介绍了煤矸石基地质聚合物注浆材料各原料的选择、制备条件以及性能的增强方式，并对煤矸石基地质聚合物注浆材料目前存在的问题进行了分析。      

煤矸石注浆综合处置技术研究与应用

为了更有效地解决煤炭资源开发利用过程中产生的煤矸石处置难题,提出将煤矸石作为煤矿井巷注浆充填材料的技术思路,具体可实施为煤矸石高位覆岩离层注浆、采空区邻位注浆、采空区原位灌浆的综合处置技术;阐述了上述3种煤矸石注浆技术的原理、实施手段及其适用条件,构建了注浆综合处置的优化管理模型。经过具体煤矿的工程实践表明,该注浆综合处置技术是煤矸石综合利用技术发展的新方向,可实现煤矸石规模化、无害化处理,并取得良好的经济、环境及社会效益。     

活化煤矸石的胶凝性能研究

通过XRD、IR等方法,表征了未活化煤矸石的本征特性,在未活化煤矸石胶凝性能的基础上,研究了热活化、机械活化、化学活化方法对煤矸石潜在活性的激发作用。结果表明未活化煤矸石不适宜直接用作水泥辅助材料,机械活化和化学活化方法均能明显激发煤矸石活性并显著提高煤矸石水泥的力学性能,但热活化是煤矸石激发活性的必要条件,其最佳煅烧温度为700℃。     

煤矸石煅烧活化提取氧化铝技术研究

为了提高煤矸石资源化利用率,对煤矸石进行了活化预处理。本文采用煅烧方式,对煤矸石进行活化,使煤矸石中的主要物相高岭石转换成了活性较高的偏高岭石。试验结果表明在活化温度600 ℃、活化时间20 min条件下,活化效率较佳。活化后的煤矸石与盐酸反应,酸浸较佳参数为酸与煤矸石质量比0.88:1、温度160℃、时间2 h,煤矸石中的氧化铝溶出率可以达到94.09%。之后,酸浸液采用"一步酸溶法"工艺可以生产出国标冶金级氧化铝。该技术,不仅可以解决煤矸石带来的环境问题,而且还可缓解铝土矿资源短缺现状。     

煤矸石的活化及氧化铝提取

天然高岭石型煤矸石化学性质稳定,难以直接提取其中有用的Al2O3。实验对高温焙烧提高煤矸石反应活性及Al2O3的提取进行了研究。在680℃、焙烧45min后,Al2O3的提取率由7.24%提高到75.31%,煤矸石的反应活性显著提高。煤矸石焙烧活化后,在适当的酸浸条件下：HCl∶煤矸石5∶1（wt）、反应时间90min、酸浓度20 wt%,Al2O3的提取率为83.67%,达到较高的提取水平,表明煤矸石经过高温焙烧和适当的酸浸取处理,可以有效提取其中的Al2O3。     

煤矸石灌浆材料的水化反应机理

对煤矸石灌浆材料的水化机理进行了分析,发现浆材的水化物主要为CSH凝胶、CH晶体、水化铝酸钙以及水化硫铝酸钙(AFt)等,同时还有未水化的活性矿物晶相,可以保证结石体强度有继续增大的趋势。结果表明,煤矸石采用低温煅烧、机械活化、化学活化、晶种活化等活性激发措施后,再加入ZGW复合激发剂,适合作为灌浆材料。     

矸石山自燃的成因分析及防治措施

我国煤矸石堆积量大,煤矸石的自燃对生态环境和职工健康等都具有不良影响。文章分析了煤矸石自燃的原因,列出了防治煤矸石自燃的措施。结合某矿山煤矸石自燃的实际情况,在对各种防治措施进行综合比较的基础上,提出了注浆法防治煤矸石自燃的技术方案。     

大采高孤岛工作面顶板裂隙破碎带超前深孔复合预注浆控制技术研究

摘要: 为了解决寺家庄矿15106大采高孤岛工作面顶板裂隙破碎带煤壁片帮及架前顶板冒矸的问题,在分析原因的基础上,提出采用在回风顺槽超前深孔后退式分段复合预注浆进行加固。通过数值模拟软件UDEC计算了顺槽超前预注浆的注浆参数,得出水泥浆水灰比0.7：1、注浆压力为 15MPa时 以及马丽散注浆压力为10MPa时注浆效果最好。15106工作面推进通过顶板裂隙带时支架压力由5MPa提高到25MPa左右,受力稳定;顶板裂隙带破碎煤岩体胶结较好,不再出现冒矸、滚矸现象,降低了工作面加固的损耗时间,保证了工作面的安全高效推进。     

煤矸石山自燃治理方法研究

文章根据大量的研究数据和理论成果,探讨了煤矸石山自燃的治理方法,结合桑树坪煤矿煤矸石山综合治理工程,对自燃治理方法进行了研究。室内和现场试验表明,采用注浆灭火工艺时,在粘土中添加一定比例的石灰作为注浆灭火材料有较好的灭火效果,得到了粘土与石灰配制的浆液的浓度和控制比例,工程实践表明浆液具有良好的稳定性和流变性。     

EH-4电导率成像系统在采空区注浆效果检测中的应用

采空区治理工程具有其特有的隐蔽性和复杂性,在注浆工程结束后很难直观地了解注浆工程效果,采用EH-4电导率成像系统对某煤矸石热电厂三期工程的地基注浆处理效果进行了探测分析,给出了EH-4电导率成像系统在采空区注浆效果检测中的解释依据、数据质量控制手段和资料分析方法。     

不同煅烧温度下贵州兴义煤矸石的光谱学研究

采用X射线荧光光谱（XRF）、X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）研究了贵州兴义煤矸石的主要成分,不同煅烧温度下的分解机理以及最佳活化温度.XRF分析结果表明：煤矸石的主要化学组分是SiO₂,Al₂O₃和Fe₂O₃等,且烧失量较大.XRD结果表明：煤矸石主要矿物成分为高岭石、云母、菱铁矿、黄铁矿、金红石、水氯镁石、石英以及方解石等.通过不同煅烧温度的XRD和FTIR分析表明：随温度升高,煤矸石中的高岭石、云母发生脱水反应,导致煤矸石中活化的SiO₂,Al₂O₃含量增加,活性提高,但当温度高于800 ℃时,活化的SiO₂,Al₂O₃又进一步结合生成红柱石,反而使煤矸石活性降低.基于上述实验得出贵州兴义煤矸石最佳活化温度为700 ℃.     

急倾斜薄煤层胶结充填开采合理参数确定及应用

为确保水体下急倾斜薄煤层胶结充填开采取得良好效果,采用实验室试验方法,研究了以矸石作为充填料、水泥-水玻璃作为注浆胶结料进行采空区胶结充填时胶结充填体的力学特性和影响因素。结果表明：水灰比和矸石粒径影响矸石胶结体的力学特性,当水玻璃浓度一定时,矸石胶结体的强度随着水灰比和矸石粒径的增大而呈降低趋势,塑性流动特性随水灰比增加明显。基于急倾斜薄煤层的有限充填空间、充填工艺和顶板控制要求,合理确定了充填开采的矸石粒径小于150 mm、水灰比为0.8∶1.0、水玻璃浓度为30 Be。现场工业试验及观测表明,急倾斜薄煤层采空区矸石注浆充填取得了良好效果,确保了水体下急倾斜薄煤层的安全回采。     

某高镁磷尾矿矿石工艺特性研究

对某磷矿尾矿的物相和化学组成、反应特性及发泡性能进行了研究。结果表明:该尾矿的主要物相为CaMg(CO3 )2、Ca5F(PO4 )3,MgO含量为19. 0%、P2O5 含量为5. 94%;尾矿的反应活性较好,抗阻缓性较差,发泡比较严重,加入消泡剂BMS-1后,发泡明显减弱。