CN103664027A

CN103664027A - 一种以城市建筑垃圾为原料制备煤矿膏体充填骨料的方法

Info

Publication number: CN103664027A
Application number: CN201310586625.6A
Authority: CN
Inventors: 张浩强; 刘音; 江宁; 张保良; 王其锋; 张海云; 刘江波
Original assignee: Shandong University of Science and Technology
Current assignee: Shandong University of Science and Technology
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2014-03-26

Abstract

本发明公开了一种以城市建筑垃圾为原料制备煤矿膏体充填骨料的方法，包括以下步骤：回收建筑垃圾，将其进行有效分类，然后利用格栅或人工手选的方法除去其中的杂物；利用强力振动筛筛分，将粒径小于40mm的建筑垃圾直接送入高细破碎机，将粒径大于40mm的建筑垃圾送入颚式破碎机破碎，将破碎至粒径小于40mm的骨料送入高细破碎机中。高细破碎机破碎后，对所得骨料进行筛分，得到5～25mm和小于5mm两种不同的粒径，并且在破碎及筛分过程中利用吸尘装置，将粒径小于0.15mm的再生微粉进行收集。本发明可以将建筑垃圾引入煤矿膏体充填开采技术中，不仅有利于扩大膏体充填材料来源的范围，而且可以有效处理城市建筑垃圾。

Description

一种以城市建筑垃圾为原料制备煤矿膏体充填骨料的方法

技术领域

本发明涉及一种以城市建筑垃圾为原料制备煤矿膏体充填骨料的方法，属于煤矿膏体充填开采领域。

背景技术

膏体充填技术近年在煤矿得到较广泛的实施应用，其方法简单，不需要复杂的排水设备，而且充填密实度高，可以取得较好的控制岩层移动效果。但是，从现有的实施膏体充填的煤矿来看，充填骨料均来自矸石等煤矿固体废弃物，来源单一，若不能及时寻求新的替代材料将会影响其正常生产，而且对于那些矸石产量很少甚至没有的煤矿在进行充填开采时就不得不放弃膏体充填技术。

目前，我国城市建筑垃圾的总量约占到城市垃圾总量的30%～40%，并有逐年增加的趋势，在一些城市已经形成了垃圾围城的现象，若不采取有效措施进行治理，会对土壤、水质、空气等产生严重的污染。近年来关于建筑垃圾资源化的研究相继开展并取得了一系列的成果，但是再生利用的领域局限在建筑、建材生产等方面，质量要求较高且用量有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以城市建筑垃圾为骨料来源进行煤矿膏体充填的方法，该方法将城市建筑垃圾引入煤矿膏体充填开采中，不仅有利于扩大膏体充填材料来源的范围，而且可以有效处理城市建筑垃圾，缓解城市的环境压力。

本发明所采用的技术解决方案是：

一种以城市建筑垃圾为原料制备煤矿膏体充填骨料的方法，包括以下步骤：

（1）回收城市建筑垃圾，对其进行有效分类，主要分为框架类混凝土、砖混类混凝土、沥青混凝土以及含砂浆等杂质较多的混凝土，首先用人工拣选的方法将垃圾中容易去除的杂质进行第一次收集，然后在建筑垃圾输送过程中通过格栅装备进行筛选；

（2）采用强力振动筛对步骤（1）中筛选后的建筑垃圾进行筛分，将粒径小于40mm的建筑垃圾直接送入高细破碎机，将粒径等于或大于40mm的建筑垃圾送入颚式破碎机进行一次或多次破碎，直至建筑垃圾粒径小于40mm，然后输送至高细破碎机；在将建筑垃圾输送过程中利用磁选装置将建筑垃圾中的废金属收集起来，进行回收利用；

（3）粒径小于40mm的建筑垃圾经高细破碎机破碎，然后进行筛分，得到粒径为5～25mm的膏体充填再生粗骨料和粒径小于5mm的膏体充填再生细骨料，并且在破碎及筛分过程中利用吸尘装置，将粒径小于0.15mm的微粉进行收集。

上述步骤（3）中：高细破碎机在对粒径小于40mm的建筑垃圾进行破碎时，利用偏心轮装置对建筑垃圾进行强化处理。建筑垃圾受到高速旋转的偏心轮的研磨作用，不仅使得粘附在建筑垃圾表面的水泥浆体被去除，而且使骨料颗粒粒径进一步减小，实现颗粒级配的优化，最终得到品质均匀的骨料。

上述步骤（3）中：吸尘装置收集得到的粒径小于0.15mm的微粉可作为一种胶凝材料来再次利用。

本发明的原理及有益技术效果是：

（1）在实际应用中，因为建筑垃圾来源广泛，首先应将各地运来的建筑垃圾进行初次分类，这样才能更方便快捷地筛选出杂物，节省大量人力物力。

（2）因不同来源建筑垃圾的粒径差别很大，因此本方法对其实行“先筛后破”的工艺，对粒径小于40mm的块体直接送入高细破碎机中进行细碎，而对粒径大于40mm的块体送入颚式破碎机进行初次破碎，对破碎后粒径仍大于40mm的块体再次送入颚式破碎机进行二次破碎。

（3）在建筑垃圾输送过程中，利用磁选设备去除废钢筋、废铁丝等金属材料，既能防止这些杂物损坏机械设备，又可回收再利用。

（4）本发明在高细破碎机中加入偏心轮装置是为了对建筑垃圾再生骨料进行强化处理，骨料受到高速旋转的偏心轮的研磨作用，不仅使得粘附在骨料表面的水泥浆体被去除，而且使骨料颗粒粒径进一步减小，实现颗粒级配的优化，最终得到品质均匀的骨料。

（5）在骨料破碎及筛分过程中利用吸尘装置可以避免产生污染，而且收集到的小于0.15mm的再生微粉具有一定的胶凝活性，应用于膏体充填中可以以矿物掺合料的形式提高充填体的强度，具有经济环保等作用；再生微粉的产量一般占总量的15%左右。

（6）本发明将城市建筑垃圾转移到煤矿充填开采中，杜绝了垃圾围城现象，减少了城市占地，减轻对土壤、水质、空气的污染，煤矿膏体充填骨料的用量非常大，每立方米膏体中骨料约占0.5m³，对1个60万t的膏体充填工作面来说每年就能消耗建筑垃圾约40万m³，大大拓宽了建筑垃圾的再生利用范围，为城市突围开辟了一条新道路，同时也推动了膏体充填的进一步发展。

（7）本发明以城市建筑垃圾为骨料来源进行煤矿膏体充填的方法，适用性强，简单易操作，为各种建筑垃圾的回收利用开辟了一条新途径，对于资源保护、环境保护及煤炭的可持续发展都具有重要意义。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步说明：

图1为本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种以城市建筑垃圾为原料制备煤矿膏体充填骨料的方法，按以下步骤进行：

（1）回收建筑垃圾，将其进行有效分类，主要分为框架类混凝土、砖混类混凝土、沥青混凝土以及含砂浆等杂质较多的混凝土，首先用人工拣选的方法将垃圾中容易去除的杂质进行第一次收集，然后送入带有板式给料机的受料斗，在建筑垃圾输送过程中通过格栅装备进行筛选，去除废料。

（2）采用强力振动筛Ⅰ对步骤（1）中筛选后的建筑垃圾进行筛分，将粒径小于40mm的建筑垃圾直接送入高细破碎机，将粒径等于或大于40mm的建筑垃圾送入颚式破碎机进行破碎。破碎后的建筑垃圾经胶带输送机输送至强力振动筛Ⅱ筛分，将粒径仍等于或大于40mm的建筑垃圾再次送入颚式破碎机进行破碎，直至建筑垃圾粒径小于40mm，然后送入高细破碎机。在建筑垃圾输送过程中利用磁铁分离器将建筑垃圾中的废铁丝、废钢筋等废金属收集起来，进行回收利用。

（3）粒径小于40mm的建筑垃圾经高细破碎机破碎，然后采用强力振动筛Ⅲ进行筛分，得到粒径为5～25mm的膏体充填再生粗骨料和粒径小于5mm的膏体充填再生细骨料，并且在破碎及筛分过程中利用吸尘装置，将粒径小于0.15mm的微粉进行收集，收集到的再生微粉可作为一种胶凝材料来再次利用。

上述步骤（3）中：高细破碎机加偏心轮装置，高细破碎机在对粒径小于40mm的建筑垃圾进行破碎时，利用偏心轮装置对建筑垃圾进行强化处理。建筑垃圾受到高速旋转的偏心轮的研磨作用，不仅使得粘附在建筑垃圾表面的水泥浆体被去除，而且使骨料颗粒粒径进一步减小，实现颗粒级配的优化，最终得到品质均匀的骨料。

上述方式中未述及的部分采取或借鉴已有技术即可实现。

需要说明的是，在本说明书的教导下，本领域技术人员所作出的任何等同替代方式，或明显变型方式，均应在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种以城市建筑垃圾为原料制备煤矿膏体充填骨料的方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种以城市建筑垃圾为原料制备煤矿膏体充填骨料的方法，其特征在于，步骤（3）中：高细破碎机在对粒径小于40mm的建筑垃圾进行破碎时，利用偏心轮装置对建筑垃圾进行强化处理。

3.根据权利要求1所述的一种以城市建筑垃圾为原料制备煤矿膏体充填骨料的方法，其特征在于，步骤（3）中：吸尘装置收集得到的粒径小于0.15mm的微粉可作为一种胶凝材料来再次利用。