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矿用高水充填材料

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煤层15103工作面采用高水材料沿空留巷后，实现了“Y”型通风，在15103轨道顺槽进行原位沿空留巷，轨道顺槽掘进断面4.5×3.2m（宽×高），留巷断面4m×3.2m（宽×高），充填体长×宽×高为3.6×2×3.2m，其中充填体0.5m置于巷内、1.5m置于采空区。

由于煤层顶板为坚硬灰岩，为保证留巷效果需提前对采空区顶板进行预裂施工。高水材料留巷段，巷道顶底板移近以底鼓为主，顶底板移近量在500mm，顶板无明显倾斜；两帮移近以二次采煤帮变形为主，高水材料巷旁充填墙体无明显变形，两帮移近量在150mm以内；高水材料巷旁充填墙体接顶严密，承压后适量可缩，未出现漏风情况，不需要进行二次维护，完全满足下一个工作面的运输顺槽使用要求。

高水充填设备

为了解决现有的高水材料大都存在着初凝时间长，强度低等缺点本发明提出了一种超高水充填材料。[0006]本发明采用如下技术方案:` 本发明的超高水充填材料是由甲乙两种组分组成，其中，铁矿充填站设备，甲组分为硫铝酸钙、铝酸钙、碳酸钙、碳酸钠、聚酰胺和羟纤维素钠；乙组分为硫酸钙、氧化钙、偏铝酸盐和氯化钙，乙组分中偏铝酸盐为偏铝酸钠或偏铝酸钙。1、充填成本低。[0014]在解放有限煤炭资源延长矿井寿命的同时，也为煤矿带来了巨大的经济效益。[0015]充填系统设备投资较低，主要充填原材料——矿井水充足。[0016]充填体含水量更高，充填成本更低。[0017]充填材料具有可灌注性、胶结性，在超高水充填材料中进一步引入矸石、煤灰等工业废料，提高充填体强度并进一步降低充填吨煤成本。[0018]充填材料可消除承压水威胁，实现安全带压开采，保证矿井安全，大幅降低防治水费用。[0019]充填工艺有利于地面环境保护，减少地表塌陷的治理费用，降低生产成本。[0020]2、性能稳定超高水充填材料***、无味、无污染、安全环保；通过选用不同骨料和骨胶比，铁矿充填站，可优化设计填料浆的浓度及充填体的强度，其制备成的充填料浆流动性好，易于输送，铁矿充填站价格，输送距离不受限制、凝结时间易调的特点，凝结时间可根据需要在90分钟内调整。固结体具有体积应变较小，显现出在三向受力状态下良好的不可压缩性，利于现场充填应用。

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超高水材料充填开采技术是近年来建筑物下采煤的一项新技术，铁矿充填站系统，该技术是利用自动搅拌设备，在水中添加超高水材料，配制成两种以水为主要成分的具有高流动性的浆体（水含量95~97%以上），在即将进入充填区之前进行混合，使流入采空区的混合浆体在可控时间内胶结、凝聚，达到设计强度，以实现充填采空区，控制围岩变形，避免地表下沉的技术。充填材料是中国矿业大学历经多年研发的新材料，目前为国内外。

超高水材料凝固后的固体材料微膨胀、阻燃、防水、抗压不分解。

超高水充填开采不仅有效控制了上覆岩层的下沉，而且减小了对底板的破坏程度，特别是开放式充填，超高水材料固结体可渗入到破坏底板的裂隙中，对底板起到了加固和再胶结作用。因此，超高水充填材料及充填开采工艺技术为“三下一上”煤炭充填开采提供了新材料与新方法。

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