一种露天矿富水深孔隔离浆状材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种露天爆破技术，尤其涉及一种露天矿富水深孔隔离浆状材料及其制备方法。
背景技术
在露天深孔爆破中，富水深孔爆破时由于含水缘故，无法间隔，常常发生爆破后喷水、扬尘等现象，且炸药单耗高。为减少过量装药引起的技术经济浪费，改进爆破效果，有时需要对深孔进行分段隔离装药。
现有的富水深孔分段隔离装药技术多使用机械式隔离装置，成本较高，操作复杂，效率低，且现场情况复杂多变，工人需要凭借经验操作，无法定量进行隔离装药，造成隔离效果差，难以大规模应用于富水深孔爆破中。
发明内容
本发明的目的是提供一种露天矿富水深孔隔离浆状材料及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的露天矿富水深孔隔离浆状材料，其原料按重量分数计包括粉煤灰、粘土、水、发泡剂、速凝剂、早强剂、增稠剂。
本发明的上述的露天矿富水深孔隔离浆状材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S101：按照以下组分及重量比例进行备料：粉煤灰：粘土：水：发泡剂：速凝剂：早强剂：增稠剂＝50：50：37-38：3：2.5-3：2：2-3；
步骤S102：将粉煤灰、粘土、速凝剂、早强剂、增稠剂干态下混合搅拌3-5min；
步骤S103：将发泡剂加入水中并充分快速搅拌3-5min；
步骤S104：将步骤S102中所得的混合物加入步骤S103得到的混合液中，搅拌1-2min，同时尽可能多地掺入气泡，静置20min。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的露天矿富水深孔隔离浆状材料及其制备方法，能在水中抗分散，并有效隔离孔中爆破炸药，可注性和流动性好，密度与乳化炸药接近，并且成本低廉，可以在富水深孔中分段隔离装药，操作简便，可以灵活应用于现场。制作工艺简单，可以大规模应用。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
本发明的露天矿富水深孔隔离浆状材料及其制备方法，其较佳的具体实施方式是：
其原料按重量分数计包括粉煤灰、粘土、水、发泡剂、速凝剂、早强剂、增稠剂。
所述增稠剂为石膏或石膏和膨润土。
所述早强剂为氯化钙。
所述发泡剂为混凝土无机发泡剂。
各组分的重量之比为：粉煤灰：粘土：水：发泡剂：速凝剂：早强剂：增稠剂＝50：50：37-38：3：2.5-3：2：2-3。
所述粉煤灰粒径目数大于325目。
所述粘土粒径目数大于100目。
所述的露天矿富水深孔隔离浆状材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S101：按照以下组分及重量比例进行备料：粉煤灰：粘土：水：发泡剂：速凝剂：早强剂：增稠剂＝50：50：37-38：3：2.5-3：2：2-3；
步骤S102：将粉煤灰、粘土、速凝剂、早强剂、增稠剂干态下混合搅拌3-5min；
步骤S103：将发泡剂加入水中并充分快速搅拌3-5min；
步骤S104：将步骤S102中所得的混合物加入步骤S103得到的混合液中，搅拌1-2min，同时尽可能多地掺入气泡，静置20min。
本发明的露天矿富水深孔隔离浆状材料及其制备方法，其原料按重量分数计包括粉煤灰、粘土、水、发泡剂、速凝剂、早强剂、增稠剂。
该材料密度略大于水，与敏化后的乳化炸药密度接近且不相溶，且在水下具备一定抗分散能力，粘度较低，流动性较好，材料制作成本低廉，材料成分均为无机材料，不可燃且不与炸药反应，与炸药放在一起爆破后不产生有毒有害物质，安全、稳定、无毒。
本发明可以有效解决富水深孔炸药隔离问题，大大节省乳化炸药用量，工程计价较低，操作简便，并且可以根据现场情况灵活调整隔离材料用量，进而实现不同的隔离距离。可以通过管道注入，以期最终实现在水孔中定量隔离爆破炸药并排出孔内积水。
本发明的优点在于：
(1)本发明以粉煤灰和粘土为主料，材料获得容易，大大节省制作成本。
(2)本发明使用材料均为无机材料，不与乳化炸药反应，并对炸药的理化性质不构成影响，且材料不可燃，在爆破后不产生有毒有害物质，安全稳定。
(3)材料密度与敏化后的乳化炸药密度接近，且与炸药不互溶，可以有效隔离乳化炸药。
(4)材料整体粘度较小，利于远距离管道输送。
(5)材料具备一定的抗水性，在水孔灌注过程中保持一定的塑形能力，不会丧失分隔能力。
经济效益分析：
平朔地区雨季较多，煤层渗水严重，富水深孔较多，当大规模生产本材料时，材料费加人工费每吨不到2000元，而现场乳化炸药的成本在每吨4000元以上，因而使用本材料进行水下炸药隔离经济效益是可观的。
具体实施例：
实施例1：
本实施例一种露天矿富水深孔隔离浆状材料，其原料按重量分数计包括粉煤灰、粘土、水、发泡剂、速凝剂、早强剂、增稠剂。
进一步地，增稠剂为石膏。
进一步地，早强剂为氯化钙。
进一步地，发泡剂为混凝土无机发泡剂。
进一步地，各组分的重量之比为：粉煤灰：粘土：水：发泡剂：速凝剂：早强剂：增稠剂＝50：50：38：3：2.5：2：2。
进一步地，所述粉煤灰粒径目数应大于325目。
进一步地，所述粘土粒径目数应大于100目。
一种露天矿富水深孔隔离浆状材料的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
步骤S101：按照以下组分及重量比例进行备料：粉煤灰：粘土：水：发泡剂：速凝剂：早强剂：增稠剂＝50：50：38：3：2.5：2：2。
步骤S102：将粉煤灰、粘土、速凝剂、早强剂、增稠剂干态下混合搅拌3-5min；
步骤S103：将发泡剂加入水中并充分快速搅拌3-5min；
步骤S104：将步骤S102中所得的混合物加入步骤S103得到的混合液中，搅拌1-2min，同时尽可能多地掺入气泡，静置20min。
实施例2：
本实施例一种露天矿富水深孔隔离浆状材料，其原料按重量分数计包括粉煤灰、粘土、水、发泡剂、速凝剂、早强剂、增稠剂。
进一步地，增稠剂为石膏和膨润土，其按重量比例为2：1。
进一步地，早强剂为氯化钙。
进一步地，发泡剂为混凝土无机发泡剂。
进一步地，各组分的重量之比为：粉煤灰：粘土：水：发泡剂：速凝剂：早强剂：增稠剂＝50：50：37：3：3：2：3。
进一步地，所述粉煤灰粒径目数应大于325目。
进一步地，所述粘土粒径目数应大于100目。
一种露天矿富水深孔隔离浆状材料的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
步骤S101：按照以下组分及重量比例进行备料：粉煤灰：粘土：水：发泡剂：速凝剂：早强剂：增稠剂＝50：50：37：3：3：2：3。
步骤S102：将粉煤灰、粘土、速凝剂、早强剂、增稠剂干态下混合搅拌3-5min；
步骤S103：将发泡剂加入水中并充分快速搅拌3-5min；
步骤S104：将步骤S102中所得的混合物加入步骤S103得到的混合液中，搅拌1-2min，同时尽可能多地掺入气泡，静置20min。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
