本論文依托“中央引領(lǐng)地方科技發(fā)展專項(xiàng)資金:烏海礦區(qū)煤矸石山自燃大氣污染調(diào)查及滅火技術(shù)研究與示范工程”項(xiàng)目,為解決烏海礦區(qū)煤矸石自燃問題,因地制宜,利用烏海礦區(qū)周邊的煤基固廢制備抑制矸石山自燃的材料。本文以粉煤灰、脫硫石膏、電石泥、水泥、水為原料,研究新型復(fù)合膠凝材料,使用噴漿機(jī)把漿液噴灑在矸石山表面,形成致密的固化層,切斷矸石山內(nèi)部的氧氣來源,達(dá)到滅火的目的。原材料以粉煤灰、脫硫石膏和電石泥等工業(yè)固體廢棄物為主,大大降低成本,做到以廢治廢,實(shí)現(xiàn)固廢綜合利用。在分析原料理化性質(zhì)的基礎(chǔ)上,采用單一變量法完成復(fù)合膠凝材料的配比試驗(yàn),并對漿液的流動(dòng)性、析水率以及固化體的抗壓強(qiáng)度、化學(xué)結(jié)合水量進(jìn)行測試。在試驗(yàn)中,利用XRD和SEM技術(shù)手段對復(fù)合膠凝材料水化產(chǎn)物晶相和微觀形貌分析,深入研究復(fù)合膠凝材料的水化過程和水化機(jī)理。并介紹了膠凝材料在烏海某矸石山自燃治理示范工程的應(yīng)用情況,理論和實(shí)踐相結(jié)合,完善膠凝材料的配比和施工工藝。主要工作及結(jié)論如下:（1）通過單一法設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案,探索基礎(chǔ)組粉煤灰-脫硫石膏的摻入量比例、外加組電石泥和水泥的摻入量、水灰比、養(yǎng)護(hù)方式對復(fù)合膠凝噴漿材料漿液的的流動(dòng)性和析水率... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

平頂山注漿法施工圖

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-6-2019年晉煤集團(tuán)寺河礦自燃矸石山治理采取高溫區(qū)注漿滅火工藝，（注漿料為黃土，少量粉煤灰及石灰粉），滅火后水泥漿液坡面噴漿硬化封閉處理的施工工藝，該工藝施工復(fù)雜，存在危險(xiǎn)系數(shù)高，費(fèi)用較高的缺陷，施工現(xiàn)場如圖1.2所示。圖1.2寺河礦注漿法施工圖內(nèi)蒙古科技大學(xué)近年來針對內(nèi)蒙古西部地區(qū)矸石自燃情況及西部地區(qū)的工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，深入烏海礦區(qū)多個(gè)電廠、PVC等生產(chǎn)企業(yè)及自燃矸石山進(jìn)行調(diào)研，提出了以粉煤灰、脫硫石膏、石灰粉等工業(yè)固廢為主要滅火材料的“三漿法”滅火施工工藝，立足“以廢治廢”治理理念，采取以矸石表面噴漿為主，將矸石山完全處于封閉隔氧狀態(tài)，達(dá)到防漏氣，防滲雨水的效果；后期可在封閉層表面進(jìn)行覆土綠化，綠化用水不會滲入矸石山內(nèi)部，一方面節(jié)約了綠化用水，一方面避免綠化用水再次滲入助燃矸石的后果，可達(dá)到環(huán)保治理，綠色復(fù)墾的雙重效果。此方法因地制宜，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，試驗(yàn)效果良好，得到業(yè)界同行的普遍認(rèn)可。1.2.2粉煤灰膠凝材料的研究現(xiàn)狀粉煤灰是燃煤電廠排放的主要工業(yè)固體廢棄物，在鍋爐的高溫環(huán)境中，煤粉的一部分飛灰熔融成細(xì)微顆粒，細(xì)粒遇到冷空氣變成玻璃體狀態(tài)，另一部分飛灰在熔融過程中轉(zhuǎn)變成細(xì)小球形顆粒，在煙道里被收集。粉煤灰的主要化學(xué)成分為A12O3、SiO2、Fe2O3、CaO、MgO等。粉煤灰的活性主要是物理活性和化學(xué)活性，物理活性包括粉煤灰的密實(shí)度效應(yīng)、微集料效應(yīng)、顆粒效應(yīng)，化學(xué)活性主要指的是粉煤灰的火山灰效應(yīng)，粉煤灰是一種人造的火山灰材料，自身并沒有膠凝性能，但是當(dāng)粉煤灰與水泥、石灰等加水拌合后產(chǎn)生堿性激發(fā)劑作用，粉煤灰發(fā)生水化膠凝反應(yīng)，其化學(xué)成分中的Al2O3、SiO2分別與水泥水化的產(chǎn)物或者石灰中的Ca(OH)

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-10-圖1.3技術(shù)路線1.4研究創(chuàng)新點(diǎn)（1）試驗(yàn)所用原材料粉煤灰、脫硫石膏是煤炭利用過程中產(chǎn)生的工業(yè)固體廢棄物，電石泥是PVC廠產(chǎn)生的固體廢棄物，利用固廢制備膠凝噴漿材料抑制矸石山自燃，達(dá)到因地制宜、以廢治廢的效果。（2）利用電石泥和脫硫石膏激發(fā)粉煤灰的火山灰活性，減少使用外加激發(fā)劑。（3）膠凝噴漿材料養(yǎng)護(hù)方式簡單可行，利于現(xiàn)場施工。（4）噴漿工藝治理矸石山自燃，施工簡便，成本低廉，治理效果良好。

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本文編號：2980889