粉煤灰活化技术：降低成本的矿用胶结充填新材料

"粉煤灰基胶结充填材料试验研究 (2015年)" 本文主要探讨了如何利用粉煤灰作为主要成分，研发一种经济高效的矿用胶结充填材料。研究人员通过实验室正交实验确定了未经活化的粉煤灰的最佳配比，接着在对比实验中发现了一种有效的粉煤灰活化剂。该活化剂能够激发粉煤灰的早期活性，当粉煤灰、活化剂和水混合陈放4至8小时后，可以形成一种水灰比接近1:1，粉煤灰占固体质量80%以上的充填材料。这种材料在8小时内抗压强度超过0.8 MPa，1天抗压强度大于3 MPa，3天抗压强度可达到4 MPa，初凝时间控制在90至120分钟之间。 实验结果显示，材料在8小时后能形成大量针状钙矾石，3天时开始生成C—H—S（水化硅酸钙）凝胶，表明材料的固化过程迅速且稳定。到了7天，钙矾石已经被胶凝包裹，表明材料的硬化程度良好，结构稳固。 为了验证该材料的实际应用效果，研究人员在桃山矿的井下采空区进行了充填工业试验。尽管材料中掺入了大量的粉煤灰，但依然能适应井下的环境条件，表现出快速凝固、早期强度高、接顶率高的特性。这表明，利用粉煤灰和活化剂配制的胶结充填材料在实际采矿作业中具有显著的经济效益和实用性。 此外，这一研究还涉及了矿用充填材料的技术改进和成本优化，对于降低矿山开采过程中的环境保护成本以及提高资源利用率具有重要意义。通过选择合适的粉煤灰来源和优化活化剂配方，有可能进一步提升材料的性能并降低成本，为矿业可持续发展提供技术支持。 关键词：充填材料；粉煤灰；活化剂；矿用胶结充填；抗压强度；初凝时间 中图分类号：TD823 文献标志码：A