自由容器
— 超高水材料充填开采技术介绍 —
自由容器
公司研制的一种水体积可达97%的矿用采空区充填材料，属国内外首创，2012年 超高水材料充填技术被国家安监总局列为安全生产先进适用技术。该材料主要由A、B两部分组成，凝结时间与强度可据实际需要进行调整。A、B单料浆可24h不固结，混合浆体可快速凝固，适用于采空区充填。不同水体积的超高水材料各龄期强度如图1所示。
超高水充填材料性能
（1）力学性能
高水率快凝充填材料早期强度较高，增长速度快，7天后强度趋于稳定;在不同水固比条件下充填体最终强度有较大差异。
（2）流变特性
高水率快凝充填材料由A、B两种组份组成。使用时，分别与水混合后通过管道独立输送。两种流体在混合前、后的流体行为不同;单浆流体流变性基本属于粘性料浆，材料的体积浓度不超过0.1，为极稀悬浮液，粘度均较小，运输距离基本不受限制，可视为牛顿流体;混合浆体的流变性随时间发生显著变化，属于时变性流体。
（3）稳定特性
风化特性:材料固结体在密封条件下，物理性能基本不变;而当材料固结体长期放在空气中时，其物理性能会发生变化，整体化学性能也会逐渐降低。
热稳定性:材料固结体的热稳定性通过用马弗炉烘烤来研究。烘烤温度为800C，总烘烤时间50min,研究结果显示:在烘烤初始20min内，试块质量减轻呈直线增长，当时间达到30min后，质量减轻减缓，且耐火性与水体积关系密切，水体积越高，耐火性越差，反之则好。此外，烘烤后固结体表面松散，成细粉状，与风化完全相似。
超高水材料充填开采技术的优势
（1）超高水速凝材料具有含水量高，凝固速度快，早期强度高，固结体不可压缩，具有良好的承载性能。
（2）大流量制浆充填工艺系统具有初期投入低、自动化程度高、劳动强度低、系统简单可靠、输送距离远、输送能力大的良好性能。
（3）超高水材料充填工艺，具有旗工容易，简便，充填与回采工艺互不影响的特点。
（4）超高水村料充填技术可大量使用井下废水，从而大大降低排水费用，经济、环境及社会效益显著。
超高水材料充填系统介绍
该系统由浆液制备、输送与浆液混合等系统组成。其制浆系统流程如图2所示。
制浆系统可置于地面，也可置于井下。当在地面时，系统布置容易，材料储运方便，但输送管路较长，井上、下管理不太方便;建在井下时，充填管路较短，易于管理，但材料储运不便。图3与图4分别为系统在地面和井下的实照图。