專利名稱：一種阻燃高含炭礦山充填灌漿料外加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種充填灌漿料外加劑。具體是一種阻燃高含炭礦山充填灌漿料 外加劑。特別適合于產(chǎn)出量越來(lái)越大的高含炭循環(huán)流化床脫硫灰作為充填灌漿材 料用。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，我國(guó)火電廠主要有裝機(jī)容量不同的兩種發(fā)電鍋爐。 一種是燃用好煤, 裝機(jī)容量較大的煤粉爐鍋爐，其鍋爐內(nèi)產(chǎn)出的普通粉煤灰，叫PC灰；其爐后脫 硫塔中產(chǎn)出的脫硫石膏不在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)。另一種鍋爐是以燃用低熱值燃料為主 的循環(huán)流化床鍋爐，其不脫硫時(shí)產(chǎn)出的粉煤灰叫循環(huán)流化床粉煤灰，但當(dāng)前此種
鍋爐多已采取脫硫措施，產(chǎn)出了脫硫的粉煤灰，叫CFB脫硫灰。鑒于在我國(guó)煤
礦區(qū)循環(huán)流化床鍋爐可燃用低熱值燃料，投資省、建設(shè)快、脫硫效果較好，因此
發(fā)展很快。產(chǎn)出的CFB脫硫灰因含炭量高，大于10，內(nèi)含f-CaO、 CaS04等脫 硫產(chǎn)物，致使使用受限，大量堆積在煤礦區(qū)電廠周圍，此種灰的資源化已成為當(dāng) 前國(guó)內(nèi)外粉煤灰資源化的一大難題。
為解決此種灰在管道中易結(jié)垢、易堵管問(wèn)題。過(guò)去多數(shù)礦曾使用大水灰比 (8-20:1)。但這種稀灰漿下井后，大部分灰隨水四處流淌，靜止后又馬上水灰分 離，不僅使礦山井下灰水四溢，而且大大增加了礦井向地面排水的工作量、電耗 及水泵的磨損。井下四處堆積著分散的粉煤灰堆，嚴(yán)重污染井下工作環(huán)境。而且， 在水灰分離、水從灰中流失的同時(shí)，空氣進(jìn)入灰漿中，造成炭粒與氧的大面積直 接接觸，給井下多處帶來(lái)炭陰燃、炭自燃的危害。實(shí)踐和理論證明，大水灰比輸 漿下井充填，不僅效果差，綜合成本高，而且附加工作量也很大，不能在礦山推 行。
也有人曾試圖對(duì)此種灰先脫炭再下井，實(shí)踐證明，脫炭成本高，有些技術(shù) 尚不成熟，而且也不適應(yīng)煤礦區(qū)的實(shí)際情況。
鑒于CFB脫硫灰顆粒較粗，且不均勻，輸送過(guò)程中在管內(nèi)易于沉淀磨管， 易于結(jié)垢、堵管。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種阻燃高含碳礦山充填灌漿料外加劑。該外加劑特別
適合用高含炭粉煤灰及脫硫灰即CFB脫硫灰作為煤礦井下充填灌漿材料使用。
本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 一種阻燃高含炭礦山充填灌漿料外加劑， 由無(wú)機(jī)料和有機(jī)料攪拌混合制成，無(wú)機(jī)料與有機(jī)料的重量百分比為無(wú)機(jī)料 80-90%，有機(jī)料10-20%。
無(wú)機(jī)料由下述重量份的原料混合而成膨潤(rùn)土 30-40份、硅粉2-5份、鋁土 頁(yè)巖粉10-20份、高岑土 20-30份、生石灰2-8份。
有機(jī)料由下述重量份的原料混合而成聚丙稀酸鹽90-95份，羧甲基纖維 素5-10份。
所有無(wú)機(jī)料和有機(jī)料均為平均粒徑小于120微米的粉末狀。
該外加劑能對(duì)灰中的高含炭進(jìn)行可靠性膽燃，讓其在煤礦井下環(huán)境中長(zhǎng)期 處于高保濕、高含水狀態(tài)，使炭粒被不燃物包裹，難以單獨(dú)與氧結(jié)合，難以自燃。 由本發(fā)明添加劑配制組成的高含炭粉煤灰漿體其包覆體的原理是由夕卜(向火面) 及里逐漸脫水、干燥，且不斷產(chǎn)生帶有氣孔的焦化層。每增加1.5cm厚的焦化殼， 120(TC高溫要燃燒10min左右，而且越向里焦殼形成越慢，阻燃、隔熱效果強(qiáng)勁， 且不產(chǎn)生明火，不助燃。因此，lm左右厚的此類漿體，在此條件下可堅(jiān)持l天 不燃、不著火，若在井下供風(fēng)不好及較為潮濕的條件下，此效果更好。
而且即使在滅火過(guò)程中，添加了本發(fā)明外加劑的高含炭粉煤灰漿是一個(gè)包 覆整體處于火區(qū)，含水量大，漿體內(nèi)隔熱、阻熱效果好，漿體中炭粒處于膠凝物 和水的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之中，不易被點(diǎn)燃，具有良好地降溫滅火功效。
本發(fā)明的添加劑還加大了礦井下充填料漿體的懸浮濃度和懸浮液的粘度， 在水平或近似水平管道輸送時(shí)保持適當(dāng)泵壓提高管道內(nèi)湍動(dòng)能量，支持管內(nèi)漿體 顆粒懸浮的力量，即可使?jié){液在管內(nèi)流速始終高于不淤臨界流速，達(dá)到剪切稀化， 減少移運(yùn)阻力和顆粒下沉、附壁的可能，較好地解決了 CFB脫硫灰難以管道輸 送的難題。本發(fā)明的外加劑己在全國(guó)近56個(gè)礦井管道輸送試驗(yàn)中應(yīng)用，大大減 少了管道磨損、結(jié)垢、堵管等問(wèn)題，管道使用壽命延長(zhǎng)l年以上，輸漿可靠性大 大提高。有力促進(jìn)了CFB脫硫灰在礦井的大規(guī)模使用。
本發(fā)明的有益效果是對(duì)高含炭粉煤灰、脫硫灰即CFB脫硫灰阻燃和剪切 稀化效果好，原料來(lái)源廣，制作容易。在煤礦區(qū)能就地、就近、大規(guī)模、可持續(xù)
利用高含炭脫硫灰。改善了煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的使用方法和效果。 實(shí)施例l
一、外加劑組方無(wú)機(jī)料80%，有機(jī)料20%。其中
禾機(jī)料使用下述重量份的原料混合而成膨潤(rùn)土30份、硅粉5份、鋁土頁(yè) 巖粉20份、高岑土20份、生石灰2份。
有機(jī)料使用下述重量份的原料混合而成聚丙稀酸鹽卯份，羧甲基纖維素 10份。
二、 礦山充填灌漿料的配制重量份 粉煤灰 l份
水 2份
外加劑用量為水量的8-10%。。
三、應(yīng)用效果
山東某礦CFB脫硫灰含炭量24y。，顆粒粗糙不均勻。使用本添加劑前，輸 漿管內(nèi)結(jié)垢、堵管嚴(yán)重，甚至于拐彎處發(fā)生過(guò)爆管事故。
使用本外加劑后(添加量為水量的8-10%。)，不僅阻燃效果明顯，而且沒(méi)有 堵管事故，輸槳正常，管道使用有效斷面及壽命大大提高。有力保證了礦井防滅 火充填注漿的安全及高效。
實(shí)施例2
一、使用實(shí)施例l的外加劑。 二、礦山充填灌漿料的配制重量份 粉煤灰1份 水 2份 外加劑用量為水量的4-69^。。
三、 應(yīng)用效果
某礦CFB灰含炭量19%,顆粒粗糙不均勻。水力注漿系統(tǒng)中有一段2km長(zhǎng) 的水平輸漿管，不添加本外加劑前，管道磨損嚴(yán)重，管壁快速變薄，且輸漿泵出 力越來(lái)越大，水灰比達(dá)8-10: 1。
添加本外加劑后，水灰比降至2-3: 1，較薄的管道安全使用近2年，輸衆(zhòng)泵出力正常，井下防滅火效果大大提高。
權(quán)利要求
1、一種阻燃高含碳礦山充填灌漿料外加劑，其特征是所述外加劑由無(wú)機(jī)料和有機(jī)料攪拌混合制成，無(wú)機(jī)料與有機(jī)料的重量份為無(wú)機(jī)料80-90份，有機(jī)料10-20份。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種阻燃高含碳礦山充填灌漿料外加劑，其特征 是無(wú)機(jī)料由下述重量份的原料混合而成膨潤(rùn)土 30-40份、硅粉2-5份、鋁土 頁(yè)巖粉10-20份、高岑土 20-30份、生石灰2-8份。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃高含碳礦山充填灌漿料外加劑，其特征 是有機(jī)料由下述重量份的原料混合而成聚丙稀酸鹽90-95份，羧甲基纖維素 5-10份。
4、 據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種阻燃高含碳礦山充填灌漿料外加劑， 其特征是所有無(wú)機(jī)料和有機(jī)料均為平均粒徑小于120微米的粉末狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種阻燃高含碳礦山充填灌漿料外加劑。屬充填灌漿料外加劑。由無(wú)機(jī)料和有機(jī)料攪拌混合制成，無(wú)機(jī)料與有機(jī)料的重量份為無(wú)機(jī)料80-90份，有機(jī)料10-20份。本發(fā)明的有益效果是對(duì)高含炭脫硫灰即CFB脫硫灰阻燃和剪切稀化效果好，原料來(lái)源廣，制作容易。在煤礦區(qū)能就地、就近、大規(guī)模、可持續(xù)利用高含炭脫硫灰。改善了煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境。
文檔編號(hào)C04B32/00GK101376585SQ200810156728
公開日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2008年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月24日
發(fā)明者舸 陳, 陳孟伯 申請(qǐng)人:陳孟伯