矿用聚氨酯加固材料黏结性能研究及应用

为了更安全、科学地使用聚氨酯加固材料,论述了材料使用中应关注的重点问题,探讨了加固材料黏结性能的影响因素,研究了聚醚多元醇种类和异氰酸根指数对黏结强度的影响。通过调控聚醚和异氰酸根指数,材料的黏接强度最高可达14.1 MPa,并兼具理想的配比容错能力。工程实践表明:在配比失调20%情况下,研制的聚氨酯加固材料仍正常固化黏结,加固后回采工作面破碎顶板和煤帮的完整性和承载力都得到了显著提高。     

煤矿加固用聚氨酯材料的力学性能影响因素分析

聚氨酯材料因其所具有的性能稳定、工艺简单、适合煤矿井下特殊环境应用等特点而被用于煤矿井下加固破碎煤岩体、堵漏水、井下喷涂防漏风等方面。通过实验,探讨了原材料、阻燃剂、三聚催化剂等对煤矿用加固聚氨酯材料力学性能的影响。结果表明,通过不同羟值聚醚多元醇的搭配,可制得力学性能优异的煤矿用加固聚氨酯材料;三聚催化剂的加入,能进一步提高煤矿用加固聚氨酯材料的力学性能。     

煤岩注浆加固技术与高性能无机注浆材料研发

基于煤矿井下不同现场注浆加固工程对注浆材料性能的需要,研发了新型无机双液及单液注浆材料。前者具有突出的快凝、早强特性,2种组分混合后5～15 min固化,1～8 h强度可达8～15 MPa。该材料主要应用于叠加应力、构造区、动压等复杂条件下具有较强时效性要求的大变形巷道浅孔注浆加固工程;后者具有突出的高渗透、高强特性,其细度达2 000目(6.5μm),在(0.6～0.8)∶1水灰比下,最终强度可达50～70 MPa。该材料主要应用于采煤工作面防片帮深孔注浆加固工程。     

赛瑞加固材料在寺尔沟煤矿的应用

 摘要：介绍了赛瑞化学加固材料的基本性能及煤岩体注浆加固机理,并在寺儿沟煤矿进行了现场应用,结果表明：赛瑞浆液在围岩裂隙中迅速渗透、膨胀,形成枝状浆脉相互交叉的韧性网状结构,能够极大增强煤岩体的承载能力,提高巷道围岩稳定性,起到很好的封堵裂隙及加固效果,是一种安全高效的化学加固材料。     

高水速凝材料在回采巷道注浆加固中的应用研究

影响回采巷道围岩稳定性的因素较多,而回采巷道围岩稳定性控制关系到整个矿井的安全生产,目前注浆加固是回采巷道围岩控制的最有效方法之一。高水速凝材料可以根据工程特性控制凝结时间,并且后期强度可以提高较快。通过材料加固机理的分析,对高水速凝材料在回采巷道围岩稳定性加固应用进行了研究。     

粉煤灰高强微膨胀煤体固化材料试验

以水泥、粉煤灰等材料为主,研制出一种初凝时间5 min,终凝时间30 min,早期强度达2.8 MPa,且后期强度持续发展,同时又具有微膨胀黏性能的黏性材料。这种黏性材料用于巷道煤柱加固,具有加固能力强、加固牢、材料成本低廉等特点。     

2024泡沫铝合金的制备方法与吸能性能

以尿素为造孔剂,采用填加造孔剂法制备了2024泡沫铝合金,并研究成型烧结温度、固溶时效时间对泡沫铝合金吸能性能的影响。结果表明,2024泡沫铝合金的最佳成型烧结温度为570℃,压缩屈服强度和平台应力值分别达到20.3 MPa和16.0 MPa,应变率为70%时体积比吸能值达到10.19 MJ/m3;时效时间的延长一定程度上提高了材料强度,但是牺牲了材料的韧性,经15 h时效的压缩屈服强度值达到峰值,吸能性能未得到提高。     

矩形巷道锚杆加固拱强度及影响因素分析

通过分析加固拱的形成机理,认为加固拱的强度与其厚度、巷道跨度和锚固岩体强度有关,加固拱的成拱条件包括锚杆长度、间距和锚杆的成拱荷载。基于现有的锚杆加固作用研究结论,推导了锚杆成拱荷载与锚固岩体强度的关系公式,并在此基础上得到了加固拱的强度计算公式,通过参数分析得到了成拱荷载、锚杆长度、锚杆间距和巷道尺寸对加固拱强度的影响规律。     

影响硅酸盐改性聚氨酯加固材料粘接强度因素的研究

基于硅酸盐改性的聚氨酯加固材料注入到煤岩体中,交联生成的凝胶体在粘接强度方面下降的问题,研究了粘接试样厚度的控制、粘接片的表面处理和胶接时材料的状态等因素对硅酸盐改性的聚氨酯加固材料粘接强度的影响。实验结果表明:使用导线或小玻璃球控制粘接样片厚度的效果相同,粘接强度最高可达4.6 MPa;使用硝酸处理后的铜片作为粘结片时,其粘接强度最高可达4.97 MPa;在粘结试剂混合均匀后40 s内制样,其粘接强度最高可达4.61 MPa。     

超长工作面过大断面空巷充填支柱支护技术

为解决超长综采工作面过大断面空巷易片帮、冒顶的难题,采用了充填支柱支护技术,并从充填支柱材料、结构、充填系统、施工工艺等方面对高水材料充填支柱体系进行完善。通过单轴压缩试验测试了高水材料充填支柱的承载性能,结果表明:高水材料充填支柱承载性能稳定,抗压强度为10.65 MPa,残余强度为峰值强度的85%。在成庄矿5314超长工作面应用高水材料充填支柱支护技术,配合煤壁注浆加固及锚索补强对大断面空巷进行综合治理,现场实测表明,充填支柱支护空巷的顶板最大下沉量350 mm,中部两帮移近量最大280 mm,巷道底鼓量最大230 mm,空巷变形量小,工作面顺利通过空巷。     

水仓底板的置换注浆加固方法

42盘区水仓底板为含遇水膨胀性矿物,硐室施工后底板裂隙中浸入大量的水。采用亲泥性注浆材料对水仓底板进行置换注浆加固,通过采用浅孔低压(3 MPa)与深孔中高压(5 MPa)插花式布置方式,置换充填了底板裂隙并形成隔水层,解决了水对泥岩水化破坏影响,加固了巷道围岩,保证了水仓的稳定。     

硅酸盐改性注浆加固材料的最新研究进展和应用

详细介绍了硅酸盐改性注浆加固材料的配方反应原理、最新的力学性能研究结果和实际应用情况。结果表明:综合力学性能完全可与传统聚氨酯注浆加固材料相比拟,1 d抗压强度能达到40MPa以上,黏结强度达到2 MPa以上;3 h抗压强度达到50 MPa以上;1 d抗压强度达到60 MPa以上,黏结强度达到4 MPa以上;完全能用于井下各种复杂条件下快速、高效加固破碎煤体。尤其是压缩弹模比传统聚氨酯注浆加固材料要高很多,更适合煤岩体刚性材料结构体的加固应用。     

特厚煤层动压巷道动态注浆加固技术

针对麻家梁煤矿首采工作面回采巷道受采动影响出现顶板周期性台阶下沉、巷道变形严重的问题,采用数值模拟与现场实测相结合的方法,提出了动态注浆加固技术,有效改善了巷道围岩状况。研究表明:工作面超前支承应力具有周期性动态演化规律,巷道围岩呈周期性破坏;超聚混凝土固化速度快、早期强度高,可以作为动态注浆加固材料;确定合理的注浆参数并及时跟踪加固有冒顶征兆的煤岩体能够保证巷道围岩稳定。     

大采高工作面复用巷道注浆加固工艺研究

针对大采高工作面复用巷道变形量大、,维护困难的问题,以成庄煤矿5310工作面复用巷道为研究对象,通过现场实测,对巷道的变形分布特征进行了分析,得到了复用巷道的加固范围,并提出二次注浆加固方案。在选取新型注浆材料的基础上,对加固方案进行了实施,结果表明:二次注浆后,巷道变形量减小了50%以上,有效提高了复用巷道的支护强度,保障了巷道的稳定性。     

硅烷偶联剂对矿用聚氨酯/粉煤灰加固材料压缩强度的影响

针对煤矿井下岩体破碎,冒顶片帮等事故的发生,以聚醚多元醇、多亚甲基多苯基异氰酸酯、粉煤灰(FA)、阻燃剂TCPP、硅烷偶联剂(MPS)为基本原料,通过原味聚合法制备出聚氨酯/粉煤灰(PU/FA)加固材料。在此基础上,探究了最优的粉煤灰掺量及3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)添加剂量。在最优条件下,通过扫描电镜和粒度分析仪,分别研究了PU/FA复合材料的微观形貌及粒度分布并进行对比。同时,研究了不同养护时间下PU、PU/FA-0%和PU/FA-2.5%对加固材料压缩强度的影响。结果表明:粉煤灰能有效填入聚氨酯基体中且当掺量为20%强度最优,添加2.5%的MPS不仅能有效促进粉煤灰颗粒的细化及在聚氨酯基体中的分散,还能进一步改善无机粉煤灰与有机聚氨酯两相间的界面性质与交联密度。     

某工作面沿空留巷陷落柱段支护加固技术

基于陷落柱对巷道围岩控制影响的认识,提出针对性注浆加固技术,分析了注浆材料和注浆参数选择的影响因素和方法,确定了注浆加固陷落柱影响范围内巷道注浆材料和注浆参数;在注浆加固基础上,采用锚杆(索)网+钢带的采前加固方案及支护参数,同时阐述了留巷巷道墙体砌筑和巷内辅助加强支护具体方法。留巷效果表明,该支护加固技术保证了陷落柱段巷道在整个服务期间满足通风和生产需要。     

湿喷混凝土技术及成套装备研究

<正>目前,同煤集团井下准备巷道、区段巷道的顶部及两帮围岩,强度低、节理发育,稳定性差,围岩变形大,属于不稳定或极不稳定巷道。长期以来,此类巷道采用混凝土干喷技术进行加固支护,但是干喷技术存在一些缺点。干喷混凝土强度一般只有20 MPa.难以达到巷道稳定、安全的支护效果;‘施工中回弹率高达30%,材料浪费严重,增加了工人劳动强度;粉尘浓度一般为80 mg/m3~1 00 mg/m3,远远超过总粉     

碳酸钙的表面处理及在PVC中的应用

本文采用4种不同偶联剂在高速混合机中对碳酸钙进行表面处理,研究了不同偶联剂对CaCO3活化率的影响;并通过双辊开炼机制备PVC/CaCO3复合材料,研究了不同偶联剂处理的CaCO3对材料拉伸性能与冲击性能的影响。结果显示:当采用0.5%铝酸酯411处理微米CaCO3时,活化率达到100%;当PVC中填充30份0.5%铝酸酯411处理的微米CaCO3时,拉伸强度为37.7MPa,冲击强度为5.6kJ/m2;通过微米CaCO3与纳米CaCO3按20份∶10份复配,与30份微米CaCO3填充体系相比,冲击强度提高了87%,达到10.5kJ/m2,显著改善了PVC/CaCO3复合材料的韧性。     

松散软岩巷道锚注支护注浆材料配比试验研究

对于松散、整体强度极低的砂砾岩巷道,采用锚注支护是一种经济、有效的措施,注浆材料及适宜的浆液配合比的确定是其中一个重要环节。通过对水泥浆、超细水泥浆和水泥水玻璃浆进行的一系列浆液性能室内试验,探寻了水灰比和掺合比对浆液性能的影响规律。根据试验结果对比分析,水灰比为0.8的普通硅酸盐水泥浆和体积比1∶1水灰比0.8∶1的水泥水玻璃浆液对松散软弱砂砾岩巷道进行现场注浆试验和锚注支护较为适宜。     

软岩巷道钢管混凝土支架结构参数优化

为探究钢管混凝土支架结构参数对支架承载能力的影响规律,通过理论分析和数值模拟对钢管混凝土支架承载能力的影响参数及其规律进行研究,以优选出针对某矿巷道断面的最佳钢管混凝土支架结构参数。结果表明:钢管混凝土支架的承载能力与套箍系数、钢管所用钢材的自身强度、混凝土材料的自身强度、钢管的外径和厚度有关。山东某矿巷道的钢管混凝土支架最佳参数为:钢管外径为150 mm,混凝土强度为50 MPa,钢管壁厚为5 mm,钢材的屈服强度为335 MPa。