高活性粉煤灰注浆材料性能和应用

高活性粉煤灰注浆材料是以工业废料粉煤灰为主体,配合其它具有胶凝增强和提高早期强度的外掺料,以及能改善浆液性能使之满足注浆施工作业要求的外加剂,经特殊加工而成的一种新型注浆材料。该材料与普通硅酸盐水泥用于注浆工程相比有流动性好、凝结时间适当、抗压强度较高、结石率高的特点,经在静压注浆和高压旋喷注浆工程中的初步应用,取得了较好的效果。     

帷幕注浆防渗材料的试验研究

针对帷幕注浆工程的防渗要求,研究适配膨润土-粉煤灰-水泥防渗浆材,通过正交试验优选出了固体配方：水泥20%~22%、膨润土33%~35%、粉煤灰20%~22%、纯碱1.6%~1.7%。试验结果表明：该防渗材料配方具有良好的可灌性和稳定性,可泵期为32~55 min,固结体28 d渗透系数小于2.0×10^-7 cm/s,无侧限抗压强度1.6~1.9 MPa,完全满足了堵水防渗要求,为帷幕注浆防渗工程提供了科学合理的材料配比。     

高活性粉煤灰注浆材料初步研究

论述了“高活性粉煤灰注浆材料”项目的前期室内研究成果，提出了研究工作的重点是粉煤灰增活技术和复配技术，在此基础上得出了初步配比方案。     

注浆材料─—粉煤灰综合利用的新途径

粉煤灰的化学成分与水泥的化学成分十分相似,用作水泥混合材料在我国已有很久的历史。作为注浆材料,粉煤灰与水泥相比具有废物利用、价格低廉、颗粒细、可往性好等优势。但由于粉煤灰活性较低,胶凝性不好,尤其是早期强度太低,因此,大幅度提高粉煤灰活性,开展粉煤灰注浆新材料的研究与应用,不仅是解决注浆材料应用中新的突破点,而且将会极大地扩大粉煤灰在其它领域的应用,带来巨大的经济效益、社会效益和环境保护效益。     

粉煤灰水泥注浆材料的微观结构研究

利用环境扫描电镜ESEM、XRD衍射与MIP孔结构分析技术,对粉煤灰水泥注浆材料的微观结构形成趋势及特征进行了分析。结果表明:粉煤灰-水泥注浆材料体系的早期结构形成主要是水泥水化的结果;随水固比的降低,粉煤灰水泥注浆材料体系中CH的生成量呈增加的趋势;随着水固比的降低,注浆材料中的孔呈现出大孔减少、小孔增加且最可几孔径降低等孔结构细化的趋势。     

高压喷射注浆防渗加固若干问题探讨

高压喷射注浆作为一种将水力采煤与静压注浆相结合诞生的注浆形式,已成功应用于地质灾害治理、水库大坝及垃圾渗滤液防渗加固等工程中,取得了显著的社会经济效益。从高压喷射流的特性、高压喷射注浆机理、高压喷射注浆形成防渗固结体的影响因素及其防渗性能、高压喷射注浆对地层切割搅拌范围的影响因素、高压喷射注浆对浆材的要求,以及高压喷射注浆常见事故及对策6个方面对高压喷射注浆防渗加固进行了较为全面的探讨,提出了将包括SJP注浆材料、仿生非光滑技术等在内的新技术应用到高喷注浆防渗加固中解决目前存在问题的新思路,是一种有意义的尝试,同时也是切实可行的。     

岩溶裂隙发育地层帷幕注浆材料性能及适用性研究

针对某矿区岩溶裂隙发育地层突水灾害帷幕注浆治理工程,开展适用于岩溶裂隙发育地层帷幕注浆材料的性能及适用性研究。通过室内试验对硅酸盐水泥单液浆、水泥-粉煤灰浆液、水泥-粉煤灰-黏土浆液基本性能以及最佳配比进行研究,并根据该矿区地层性质及帷幕注浆扩散方式要求,从材料性能、技术可行性、注浆过程控制、治理效果及经济环保性等方面系统研究了注浆材料适用性,对注浆实际工程材料选择提供参考及指导。研究结果表明:浆液水固比是影响浆液结石体强度、黏度、结石率、凝结时间等基本性能指标的主控因素,粉煤灰及黏土掺量配比也会影响复合材料基本性能参数。根据提出的注浆材料适用性评价方法以及不同配比不同类型材料性能参数,确定了不同区段注浆材料及配比等注浆参数,对该矿区突涌水进行了有效封堵。     

平朔矿区新建2~#井毛煤系统储煤场采空区治理

通过对采空区特征分析,计算了注浆量。注浆材料为水、水泥、粉煤灰、细砂及速凝剂等,水固比为1∶1和1∶1.4,水泥与粉煤灰比为0.3∶0.7。通过检测注浆效果明显。     

帷幕注浆在凡口地区矿山堵水中的应用

对在强动水条件下进行帷幕注浆的施工方法进行了介绍.主要包括防渗的方法及原理;注浆的方法原理;浆液的选择;使用的材料以及效果检验.实践表明,帷幕注浆在矿山防渗堵漏中,是一种经济、有效的手段.     

新型水泥基防渗注浆材料特性配比试验

随着经济的快速发展,水泥注浆工程也逐步被应用在地基的加固、桥梁的加固、路面的修补等建筑工程中。但由于长期受到地下水与工业污水的动水冲刷与浸透,使水泥结石体的强度变弱,甚至发生破坏。因此,通过以硫酸盐水泥为熟料,掺入粉煤灰、硅灰以及矿渣微粉等矿物掺合料设计正交试验,研究出新型水泥基防渗注浆材料。这种新型多元复合水泥浆材有效提高了结石体的抗渗性。通过试验得到了最佳配比为钢渣微粉取代率30%,硅灰取代率3%,粉煤灰取代率15%,水灰比0.5。     

水泥—粉煤灰注浆材料特性试验研究

通过室内对水泥—粉煤灰浆液的各项物理力学及化学性质进行测试,获取了不同材料配比及不同龄期条件下浆液的结石体抗压及抗剪强度、流动度(扩散半径)、黏度、结实率、凝结时间等工程参数,探究了各工程参数间的相互作用关系。结果表明:不同龄期条件下的浆液硬化体抗压及抗剪强度随水灰比的增大而降低,对于注浆工程本身来说,选取7 d龄期条件下的浆液硬化体强度最为适宜;水灰比为1:0.5~1:0.8时,浆液流动性比较好,但硬化体强度较低,加固效果较差;而水灰质量比为1:1时,硬化体强度及结实率较高,充填加固效果较好;水泥—粉煤灰浆液的凝结时间随粉煤灰掺入量的增大而增大,随水灰比的增加而延长;水泥—粉煤灰浆液的流动度随着粉煤灰掺量的加大而降低,但黏度增大,结石率升高;当粉煤灰含量为20%时,水泥和粉煤灰的物理化学反应较好,可注性能优异,能够满足注浆堵水以及工作面底板改造的要求。     

粉体注浆堵水材料的应用研究

探讨了将粉煤灰磨细加工后用于煤矿注浆堵水的可能性;结合试验结果,进一步说明了加工后的粉煤灰可以改善浆体的结构、提高浆体的后期强度、降低浆体的泌水率。研究结果对注浆堵水材料的改进及粉煤灰的综合利用有理论上的指导意义。     

覆岩隔离注浆充填浆体压缩特性实验与应用

为确定覆岩主注浆层位内充填浆体的应力-变形特征,采用电液伺服万能试验机及自行设计的粉煤灰浆体压缩仪,开展了不同压力下粉煤灰浆体的压缩特性实验研究。结果表明:在覆岩应力的作用下,粉煤灰浆体体积不断减小,减小速率逐渐降低,最终趋于稳定;粉煤灰当量压缩系数随着压力增加而减小,二者近似呈对数关系。基于实验结果,建立了不同注浆充填深度条件下干粉煤灰质量与压实灰体体积的换算关系,进而改进了注采比计算公式,导出了注浆充填干灰质量极限值的计算公式,并进行了工程验证,从而为注浆充填参数设计提供了合理依据。     

粉煤灰灌浆防灭火材料性能研究与应用

 灌浆是目前最常用的一种矿井火灾防治技术。本文根据天府磨心玻矿火灾的情况及现状,研制了粉煤灰灌浆防灭火材料,并对粉煤灰浆液悬浮性和胶凝性进行了实验研究。实验结果表明： JXF1930悬浮剂和FCJ12胶凝剂的最佳添加量,其中悬浮剂添加量为0.1%（重量比）,在水灰比为1:1～1:2时胶凝剂添加量为0.06%。通过现场应用,取得了良好的效果,且防灭火成本低廉     

粉煤灰胶凝剂在煤矿通风工程中的应用

粉煤灰、胶凝剂具有渗透性和膨胀性,可应用于矿井通风工程的各种密闭、矿井下巷道的气体堵漏和漏煤眼的封闭中.介绍了在通风工程中利用粉煤灰胶凝剂作为封堵材料的方法等.     

镍渣—粉煤灰基地质聚合物力学性能及耐久性能的研究

作为新型胶凝材料,地质聚合物应用前景广阔,而利用镍渣制备地质聚合物对实现固废综合利用有重要意义。通过硅酸钠和氢氧化钠复合碱溶液活化制备了镍渣—粉煤灰基地质聚合物,探讨了粉煤灰掺量对地质聚合物力学性能、抗冻性能、抗海水侵蚀性能的影响,并结合XRD、SEM及孔结构分析等手段阐明变化规律。结果表明:(1)粉煤灰的引入,提高了地质聚合物的强度;当粉煤灰掺量为10%时,力学性能最优,7、28 d抗压强度分别为37.2、42.5 MPa,相比空白组试样分别提高了21.97%和17.40%。(2)适量粉煤灰的掺入能够进一步降低地质聚合物在冻融循环、干湿循环中的抗压强度损失及质量损失。当掺入10%粉煤灰时,50次冻融循环后试样的抗压强度损失率、质量损失率分别为24.7%、14.9%,50次干湿循环后的抗压强度损失率为21.5%。(3)粉煤灰对碱激发的反应有益,增加了反应产物;同时,粉煤灰更小的颗粒粒径,对地质聚合物提供了更好的填充效应。研究结果可为镍渣—粉煤灰基地质聚合物的开发及相关耐久性能问题的探索提供参考。     

粉煤灰混凝土用于农田渠道砌筑现场工业试验

在粉煤灰混凝土用于农田灌溉水渠砌筑实验室试验研究的基础上 ,着重介绍了现场工业试验情况。结果证明 :利用粉煤灰可提高农田灌溉渠道的抗渗性和抗冻性 ,降低砌筑成本 ,具有显著的社会效益和经济效益     

覆岩隔离注浆充填地面输浆管路堵塞机理研究

为确定覆岩隔离注浆充填工程中地面输浆管路堵塞机理,对输浆管路运行工况进行了监测,基于实测数据将输浆管路堵塞划分为附着型堵塞、沉积型堵塞和综合型堵塞3种类型。通过对粉煤灰浆体的流变特性、粉煤灰水化反应进行理论分析与实验验证,揭示了3种堵塞类型的形成机理,分析了管路粗糙度、化学成分、流速等因素对各类堵塞形成的影响。结果表明:附着型堵塞主要受粉煤灰水化反应胶凝化合物形成速率和浆体流速的双重影响;沉积型堵塞则主要是浆体流速过低导致的。据此提出了防止管路堵塞的建议措施。     

采空区自燃火灾防治技术

为解决采空区自燃火灾的难题,以某煤矿为例构建计算流体力学模型,利用Fluent模拟不同监测面的CO浓度百分比,提出利用增稠粉煤灰二氧化碳泡沫材料进行采空区堵漏和防火抑爆。研究结果表明,采空区CO浓度最高的位置在其距工作面20～30 m处,得出灌浆的最佳位置应在采空区距工作面20 m处;利用增稠粉煤灰二氧化碳泡沫材料可以使采空区煤炭自燃得到有效控制。研究结果可为煤矿采空区防灭火提供指导。     

矿用混凝土泵在综采放顶煤采空区灭火中的应用

对51519综采放顶煤工作面采空区煤层自燃事件,采用矿用混凝土泵输送、喷射粉煤灰复合胶体进行灭火治理,并对采空区停采线附近巷道充填粉煤灰封堵采空区漏风,从而使采空区内的CO浓度迅速下降并最终消失,为安全生产提供保障。