超细粉煤灰水泥浆液可注性试验研究

超细粉煤灰作为电厂废弃物具有分布广、细度模数小的特点,将其掺入水泥中配制成超细粉煤灰水泥浆液,可以提高浆液的流动性和可注性。以水灰比、超细粉煤灰掺量和水玻璃掺量为主要因素进行正交试验,测定了所配浆液的胶凝时间、黏度、结石率等物理性能指标,并对结果进行极差分析、方差分析和回归分析;研制出一种新型胶凝时间可控的超细粉煤灰水泥浆液,并回归出胶凝时间预测公式;对所配浆液进行可注性模型试验。结果表明:在水灰比为0.8、超细粉煤灰掺量为70%、水玻璃掺量为15%时,超细粉煤灰水泥浆液具有良好的胶凝时间和黏度,与普通水泥浆液相比具有更好的可注性。     

半刚性网壳锚喷支护及其在跨采巷道中的应用

根据板壳原理设计新型钢筋网壳构件,既可在巷道内单独组装对围岩进行连续支撑,又可先撑后喷,在围岩表面形成半刚性钢筋混凝土薄壳衬砌结构。该结构具有一定的整体可缩性,能承受强大变形地压及采动荷载,达到用较少材料提高喷层支撑能力与让压的目标。网壳锚喷支架是结构合理、工艺简单、能承受高应力的新型支架,完成了室内整架载荷试验,并成功应用于兖州矿区跨采巷道     

高应力巷道局部弱支护机理分析

高应力巷道发生底鼓及顶板失稳等现象应区分两种情况，即巷道全周边弱支护与局部弱支护。后一种情况，围岩从弱支护部位鼓出，到一定程度则诱发牢固支撑部位支架破坏。发展过程呈缓慢～急剧形式。局部弱支护又是巷道支护工程中的常见现象，也是理论上缺乏深入研究的问题。以弹性及粘弹性理论为基础。结合实例计算，分析了高应力巷道局部弱支护机理，阐述了底鼓与顶、帮失稳相互诱发的原因，为巷道支护结构设计提供新的理论依据。     

张集新副井地面预注浆及监测技术研究

为了实现张集煤矿新副井的快速施工，缩短工期，采用了地面预注浆技术，并将其与信息化技术相结合，建立了新型的动态监测监控系统，实现了对预注浆参数实时准确的获得和处理，大大提高了注浆分析效率，减少了材料浪费，确保了注浆质量。证明信息化技术的引入在确保技术质量和降低经济成本方面作用显著。     

动压条件下采区硐室底臌机理及支护技术研究

结合东-B组轨道上山上部变电所底臌治理工程对采区硐室底臌诱发机理进行分析研究,采取新型网壳与U形钢联合支护的方案,从而解决了动压条件下硐室底臌的问题,达到了使硐室底板变形在允许范围内的效果。     

基于离散元法的镶齿冲击与切削破岩效果数值分析研究EI北大核心CSCD

随着深地资源的开发,镶齿滚刀在硬岩破碎竖向钻进中的应用愈加广泛。基于高精度拟合的离散元数值模型研究各因素对破岩效果的影响,获得动荷载波动差异系数和比能耗的变化规律。研究发现镶齿破岩以拉伸破坏裂纹为主,齿端曲率是影响微裂纹数量的最关键因素,微裂纹的方位角分布显示,受拉裂纹的分布较均匀,而剪切裂纹的分布主要集中在45°和135°附近。对于不同破岩模式下,镶齿破岩参数与荷载波动情况及比能耗的相关性差异较大,锥角和齿端曲率的影响存在极值,而侵深和攻角表现出单调的相关性。初始压力条件开始对破岩效率有抑制作用,而在与单轴抗压强度比值达到0.8时,比能耗明显下降。随着初始压力系数的增大,微剪切裂纹方位角分布逐渐均布化,而微拉伸裂纹逐渐向水平方向聚集。     

植物纤维喷射混凝土力学及微观性能分析

为研究不同掺量的植物纤维(plant fiber,PF)对植物纤维喷射混凝土(plant fiber shotcrete,PFSC)基本力学性能及导热系数的影响规律,借助扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)试验对PFSC的微观结构进行分析。结果表明:相较于素喷射混凝土,掺量为2.0 kg/m³的PFSC抗压强度和劈裂抗拉强度分别提高了17.35%和20.26%,导热系数降低了20.61%。SEM分析表明,低掺量PF在喷射混凝土内部具有较好的分散性,与混凝土基体界面粘结性较好,但PF掺量过高时会出现纤维结团现象,使得PFSC内部缺陷增加。综合力学性能试验结果,建议混凝土PF掺量不宜>2.0 kg/m³。研究成果对于植物纤维喷射混凝土的推广应用有一定参考价值。     

PAM 絮凝剂对钻孔粘土废弃泥浆脱水性能的影响

为了提高废弃泥浆的压滤脱水效率,选用PAM作为絮凝剂,采用物理-化学联合的方法,研究不同类型、不同分子量和不同加药量对钻孔粘土泥浆压滤脱水性能的影响规律。试验结果表明,阴离子型PAM絮凝剂能明显改善钻孔粘土泥浆的脱水性能;相对分子量为1000万的阴离子型PAM絮凝剂效果最优,并确定不同加药量对钻孔粘土泥浆压滤脱水的影响规律;在此基础上建立最优PAM絮凝剂压滤脱水的数学模型,为指导钻孔粘土废弃泥浆的处理提供一定的参考价值。     

软岩巷道网壳衬砌力学性能试验研究

针对地下工程新型支护方式——网壳支护,根据模型试验和理论,进行围压作用下相似模型试验,研究网壳衬砌力学性能和承载能力。通过试验结果分析,证明网壳支护结构具有良好的力学性能和较高的支撑能力,是一种可靠的支护形式,能弥补现有软岩巷道支护结构的不足。     

聚丙烯纤维喷射混凝土抗渗性能试验研究及机理分析

在非(少)降水或止水施工的地下与隧道工程建设中,喷射混凝土的抗渗性能已引起广泛关注。以不同纤维长度、水泥用量、砂率和水灰比为因素水平,利用正交试验方法,得出了聚丙烯纤维喷射混凝土(PP/SC)最佳配合比。通过灰色关联系数分析及方差分析,得出各因素水平与抗渗性能之间的关联程度和影响顺序;利用MATLAB数据拟合的方法,拟合出砂率与纤维长度抗渗性能目标函数;借助扫描电镜,对PP/SC的微观结构及抗渗机理做了分析。研究结果表明:各因素对PP/SC抗渗性能的影响顺序为:砂率纤维长度水灰比水泥用量;砂率取49.12%,纤维长度为21 mm时,PP/SC抗渗性能最优;聚丙烯纤维的掺入,抑制了PP/SC微裂纹的产生与发展,优化了基体界面过渡区,使其体现出了高阻裂和高阻渗的特性。