【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于灭火材料，具体涉及一种粉煤灰基注浆灭火材料及其应用。
技术介绍
1、矸石山是煤矿和选煤厂集中堆置矸石的场所。矸石山的固体废物包括剥离矸石、煤巷矸石、岩巷矸石、手选矸石、选煤厂尾矿等。矸石山的自燃、爆喷、滑坡及矸石山的淋溶水均对矿区环境产生污染。
2、充填注浆技术是矸石山自燃治理和防治的重要手段之一。目前常用基材包括水泥、粘土、凝胶、泡沫、粉煤灰等，其中粉煤灰基材浆液通过配比优化具备成本低、产热小、扩散好等性能优势。粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：sio2、al2o3、feo、fe2o3、cao、tio2等。
3、当前，研究人员主要通过实验注浆和优化理化性能，验证粉煤灰基浆体在矸石山灭火工程中的适用性。温磊等研究了以碱性粉煤灰作为也主要原材对矸石山进行注浆灭火，经实践孔内温度可降至80℃，总结了“以废治废”矸石山自燃治理思路，实践证明了该基材充填效果具备良好环境效益和经济效益；靳大鹏完成了对粉煤灰基注浆灭火材料制备及理化性能分析，从流动性、黏度以及析水率等性能指标分析对降温灭火效果的影响规律，得出针对各项性能适宜的最佳原料配比为：水/灰比0.7、粉煤灰掺量70%，石灰掺量20%，水玻璃占水泥质量分数的6%。众多研究发现，粉煤灰基材浆液是一种良好的充填灭火材料。基于此，研究不同评价指标下最优浆液配比，并应用于生产实践成为下一个研究重点。
4、目前多数研究仅局限于单一因素分析粉煤灰基浆液理化性能研究，未
技术实现思路
1、针对
技术介绍
中提出的技术问题，本专利技术选择结石率、扩散半径、结石体抗压强度为评价指标，然后通过单因素试验初步拟定水灰比、水泥掺量、激发剂掺量三个因素的最佳范围，以响应曲面法构建响应曲面模型确定各因素之间交互作用，对粉煤灰基灭火注浆材料配比进行优化，得到了一种兼具扩散半径、结石率和结石体抗压强度的粉煤灰基注浆灭火材料。
2、本专利技术是是通过如下技术方案实现的：
3、一种粉煤灰基注浆灭火材料，包括以下原料：水、粉煤灰、水泥和激发剂，其中所述水和粉煤灰的质量比为0.7~0.9，所述水泥的质量为水和粉煤灰的质量和的15% ~ 25% ，所述激发剂的质量为水和粉煤灰的质量和的15% ~ 25%。
4、在上述技术方案中，所述激发剂由熟石灰和硫酸钠按照7：3的质量比混合获得。
5、在上述技术方案中，所述所述水和粉煤灰的质量比优选为0.76，所述水泥的质量优选为水和粉煤灰的质量和的19.2%，所述激发剂的质量优选为水和粉煤灰的质量和的17.9%。
6、一种粉煤灰基注浆灭火材料在矸石山自燃治理和防治中应用，所述灭火材料的扩散半径为2.31m，结石率为97.1%，结石体抗压强度为7.35mpa。
7、有益效果：
8、本专利技术提出了一种粉煤灰基注浆灭火材料，该灭火材料的水灰比为0.76、水泥掺量为19.2%、激发剂掺量为17.9%，该灭火材料的扩散半径为2.31m，结石率为97.1%，结石体抗压强度为7.35mpa。通过模型验证，试验值与预测值之间的误差均小于5%，表明模型精度较高。同时，经过实际工程验证，该配合比下的注浆灭火效果符合矿山环境恢复预期且兼顾散体边坡加固需求。
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1.一种粉煤灰基注浆灭火材料，其特征在于，包括以下原料：水、粉煤灰、水泥和激发剂，其中所述水和粉煤灰的质量比为0.7~0.9，所述水泥的质量为水和粉煤灰的质量和的15% ~ 25% ，所述激发剂的质量为水和粉煤灰的质量和的15% ~ 25%。
2.根据权利要求1所述的一种粉煤灰基注浆灭火材料，其特征在于：所述激发剂由熟石灰和硫酸钠按照7：3的质量比混合获得。
3.根据权利要求1所述的一种粉煤灰基注浆灭火材料，其特征在于：所述所述水和粉煤灰的质量比为0.76，所述水泥的质量为水和粉煤灰的质量和的19.2%，所述激发剂的质量为水和粉煤灰的质量和的17.9%。
4.一种粉煤灰基注浆灭火材料在矸石山自燃治理和防治中应用，其特征在于：所述灭火材料的扩散半径为2.31m，结石率为97.1%，结石体抗压强度为7.35Mpa。
【技术特征摘要】
1.一种粉煤灰基注浆灭火材料，其特征在于，包括以下原料：水、粉煤灰、水泥和激发剂，其中所述水和粉煤灰的质量比为0.7~0.9，所述水泥的质量为水和粉煤灰的质量和的15% ~ 25% ，所述激发剂的质量为水和粉煤灰的质量和的15% ~ 25%。
2.根据权利要求1所述的一种粉煤灰基注浆灭火材料，其特征在于：所述激发剂由熟石灰和硫酸钠按照7：3的质量比混合获得。
【专利技术属性】
技术研发人员：黄艳超，杨文超，张磊，李宽宽，林芳梅，赵飞，杜嘉祥，赵忠宽，周萌，胡龙兵，王雨沛，
申请(专利权)人：河北华勘地质勘查有限公司，
类型：发明
国别省市：
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