煤矸石改性瓦斯封孔材料制备及性能研究
周玥1
杜林2
赖敏2
王家乐1
王传留1
1.中煤科工西安研究院(集团)有限公司,陕西西安 7100772.陕西麟北煤业开发有限责任公司,陕西宝鸡 721505
摘要：瓦斯抽采钻孔封孔技术是矿井瓦斯治理和安全生产保障的重要手段之一.然而,矿井对封孔材料的巨大需求,对现有材料的经济性提出了更高要求.煤矸石作为煤矿开采过程中产生的主要固体废弃物,若将其作为掺合料用于瓦斯封孔材料的改性,有助于实现其规模化处理和资源化利用,并降低注浆成本.系统考察了煤矸石掺量、粒径及水灰比对瓦斯封孔材料工作性能、水化产物组成和微观结构的影响.结果表明,在瓦斯封孔材料中掺入适量煤矸石可促进钙矾石的生成,从而提高材料强度.然而随着煤矸石掺量的增加,体系中二氧化硅含量升高,水化凝胶产物减少,孔隙率增大,导致抗压强度下降.水灰比的增大同样会增加结构孔隙率,降低材料强度,但有利于提高流动度并延长凝结时间.在相同水灰比条件下,煤矸石粒径在100～300目时浆液凝结时间最短,且抗压强度最大.当水灰比为0.8、煤矸石掺量为40％、粒径为100～300目时,材料养护4 h后的抗压强度接近4 MPa,能够在保障瓦斯抽采效果的同时,有效提升经济效益.
关键词：煤矸石利用瓦斯封孔材料浆液性能微观结构水灰比
分类号：X705(一般性问题)
资助基金：国家重点研发计划(2021YFC2900200)
论文发表日期：2025-12-30
在线出版日期：2025-12-18（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 95-106 )
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