高性能混凝土冻结井壁研制及主要力学性能试验研究

 针对450～750m特厚冲积层冻结井筒的支护难题,提出提高井壁承载能力的最有效途径是采用高强高性能混凝土。首先,根据深冻结井筒的特殊养护环境和施工条件,优选了原材料,进行了冻结井壁C80～C100高性能混凝土的配制试验,得到了优化配合比;然后,进行了冻结井壁C80～C100高性能混凝土的主要力学性能试验,得到了轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量和泊松比,为工程应用提供了试验数据。     

冻结法凿井井壁应用C80～C100混凝土强度设计值等参数取值研究

深井冻结需要设计应用高承载能力的井壁结构,井下现浇高强度混凝土是提高井壁承载能力较为可行的方法。设计应用大于C80混凝土井壁缺少相应规程和规范,缺少对混凝土轴心抗压强度设计值、轴心抗拉强度设计值、弹性模量等物理力学参数的取值规定。通过国内外混凝土结构设计规范、国内有关学者研究成果和为该研究开展的验证试验等综合研究,提出C80～C100轴心抗压强度、轴心抗拉强度设计值和标准值、弹性模量与泊松比等取值建议,为制定冻结法凿井井壁设计应用C80～C100混凝土技术规程和形成技术体系提供依据。     

深冻结井壁高性能纤维膨胀混凝土优化设计

针对冻结井筒越建越深井壁漏水越来越严重的问题,基于正交试验设计原则得到了深冻结井壁高性能纤维膨胀混凝土的膨胀剂和聚丙烯纤维的最优掺量,同时确定了最优配合比,并对其相关性能进行实验研究。为解决深冻结井壁渗漏水问题提供技术支持。     

冻结井壁混凝土温度场本构模型研究及应用

冻结井壁温度场分布情况复杂,并且受到井筒内空气、冻结壁等周围环境等因素的影响。考虑井筒内空气、冻结壁以及井壁厚度等影响因素,通过改进混凝土绝热模型,引进λ,m和n等参数,建立了混凝土井壁温度场本构模型。以营盘壕井壁温度实测数据为例,进行混凝土井壁温度场模型参数反演,并将得到的预测值与实测值进行对比分析,得出冻结井壁温度场分布以及随龄期的变化规律。研究成果对冻结井壁设计与施工有参考价值。     

巴愣煤矿立井井壁结构力学特性研究与实践

<正>巴愣矿井位于鄂尔多斯市鄂托克前旗,矿井设计规模800万t/年,该地区属于典型的软岩地区,主、副、风三井净直径分别为8.2 m、9.3 m、7.0 m,井筒工程地质与水文地质条件较复杂,采用全深冻结法施工。根据量纲分析理论和井壁模型试验结果,可求得混凝土抗压强度提高系数m;模拟试验得到的巴愣矿井冻结井筒内壁结构中混凝土抗压强度提高系数m     

深厚表土层冻结井筒高强钢筋混凝土内壁设计优化与实测分析

针对深厚表土层冻结井筒内壁设计厚度较大问题,对高强钢筋混凝土内壁的受力机理、设计优化方法、现场实测结果进行了分析研究。首先,采用相似理论设计出模型井壁并进行加载试验,实测得到高强钢筋混凝土内壁的应力、变形和承载力,研究了该种井壁结构的受力机理,结果表明深厚表土层冻结井筒内壁属于深埋于地下的厚壁圆筒结构物,由于内表面的圆形结构特征,在侧向压力作用下,井壁结构中混凝土由外缘的三向受压过渡到内缘的二向受压应力状态,其混凝土抗压强度提高了1.592～1.765倍,井壁承载能力得到显著提高。建立了混凝土抗压强度提高系数试验值的计算公式,获得了高强钢筋混凝土内壁的应力特性和强度特征。然后,基于我国现行混凝土结构设计规范关于混凝土多轴强度验算要求,根据模型试验结果和内壁受力机理,提出了深厚表土层高强钢筋混凝土内壁设计优化方法,给出了混凝土抗压强度提高系数设计取值。并将设计优化方法应用于潘三煤矿新西风井冻结段内壁控制层位,井壁厚度由原设计的1 150 mm优化为900 mm,厚度减薄达21.74%。最后,通过潘三煤矿新西风井工程现场实测表明,优化设计后的井壁结构中环向钢筋应力值为-125.8～-136.9 MPa、竖向钢筋应力值为-39.5～-53.2 MPa,远小于钢筋强度设计值300 MPa,井壁中混凝土环向应变为-730×10~(-6)～-790×10~(-6)、竖向应变为-380×10~(-6)～-390×10~(-6),远小于C70混凝土的极限压应变值,说明设计优化后的井壁结构不但经济合理,而且安全可靠。     

机制砂级配对C80混凝土性能影响研究

为满足C80混凝土在冻结井筒井壁中应用要求,通过现场配比试验,研究了机制砂级配特征,及其对砂浆流变性能、C80混凝土坍落度、扩展度、抗压强度等参数的影响。试验结果表明,在石粉掺量5%的水洗石灰石机制砂条件下,按照细度模数为2.62配比的C80混凝土具有良好的工作性能,28d抗压强度和劈裂抗拉强度分别为83.8MPa和4.74MPa。现场取芯法检测结果表明,以此试验结果进行C80混凝土井壁配比浇筑后,高性能混凝土强度值超过设计值的1.15倍。     

深厚冲积层冻结井筒外层井壁结构可靠性分析

双层高强钢筋混凝土井壁是我国深厚表土层冻结法凿井中的主要支护结构,为了优化冻结井筒高强井壁可靠性设计,采用概率极限状态设计方法替代传统的容许应力设计法,以丁集矿副井外层井壁501 m层位为研究对象,用ANSYS有限元程序对深厚冲积层冻结井筒外层井壁结构的可靠性进行分析。结果表明:有限元模拟得出该层位外壁的可靠性指标为2.98,与JC法理论计算结果基本相符。外层井壁可靠性影响因素按重要程度依次为冻结压力、混凝土轴心抗压强度、厚径比和配筋率。     

特厚表土层冻结井壁C80高性能混凝土配比研究

针对特厚表土层冻结井壁的特点,运用正交试验进行C80高性能混凝土配比试验,通过对试验结果的极差分析、回归分析和验证性试验,得到特厚表土层冻结井壁C80高性能混凝土最佳配合比。     

冻结井壁高强高性能混凝土配制及应用

深冻结井筒采用高强高性能混凝土井壁,可减小冻结孔布置圈径,减少冻结孔数量,节省冻结孔施工时间和管材费用;同时可减小井壁厚度,减少掘进量,加快掘进速度,取得较好的技术经济效益。对冻结井壁高强高性能混凝土进行了配制试验研究,得到了最优配合比,并成功地应用于巴愣煤矿3个深冻结立井工程,取得了很好的效果。     

系统工程解决矿井高产高效高安全问题探讨

总结了河南煤化集团永煤公司城郊煤矿利用系统工程理论解决了综采工作面高产高效高安全系数回采的实际问题,对系统工程理论及在结合实践过程中综合考虑到地质、水文、运输、通风等诸多问题的解决方法。     

高钒高耐磨合金锤头的研制

利用新研制的高钒高耐磨合金材料制造破碎机锤头，由于其碳化物的显微硬度高（ＨＶ２６００左右），形态近似球形，且高度弥散分布，在使用过程中很难被水泥熟料划伤和击碎，近似于球形的碳化物对基体割裂小，基体抗疲劳能力强，不易产生裂纹，耐磨性高，这种新型锤头的耐磨性是原高铬铸铁锤头的３倍以上。     

High lights

1 Rare earth industry consolidation in China has lasted for a couple of years.The industry development pattern led by Baotou Iron&Steel Group,China Minmetals,CHINALCO,Guangdong Rare Earth,Ganzhou Rare Earth and Xiamen Tungsten is clear.The six enterprises will head in the organization of mega rare earth enterprise groups and further promoting consolidation and restructuring of rare earth industry.     

High lights

<正>1 Rare earth industry consolidation in China has lasted for a couple of years.The industry development pattern led by Baotou IronSteel Group,China Minmetals,CHINALCO,Guangdong Rare Earth,Ganzhou Rare Earth and Xiamen Tungsten is clear.The six enterprises will head in the organization of mega rare earth enterprise groups and further promoting consolidation and restructuring of rare earth industry.     

浅谈"三高"矿井瓦斯管理

分析了“三高”矿井瓦斯事故频发的主要原因。从“管理、装备、培训”三方面就如何做好“三高”矿井的瓦斯管理工作进行了探讨。     

超大功率高速强力带式输送机的设计

超大功率高速强力带式输送机是在消化吸收国内外带式输送机先进技术的基础上开发的,具有超大功率(3×1 400 kW)、高速(带速4.5 m/s)、高强度(输送带强度ST4500)的特点,对同类产品设计制造有一定的借鉴意义。     

高精度高压乳化液反冲过滤站的研制

煤矿生产是在井下恶劣环境下作业的,污染直接严重影响煤矿液压生产作业系统性能的使用性,研发、使用反流冲洗过滤站,可以对液压生产作业系统自身滤芯进行清洗,有限控制污染对液压生产作业系统的影响,提高液压生产作业系统的实际使用寿命和可靠性。     

中厚煤层长壁综采高产高效开采

为了提高中厚煤层长壁综采的高产高效，采用了新的开采技术工艺和设备，达到了预想的目的。     

某高硫砷难浸金精矿的细菌氧化预处理

为提取广西某高硫砷难浸金精矿中的金,利用氧化亚铁硫杆菌,通过鼓泡搅拌槽浸试验对该金精矿进行细菌氧化预处理,浸出铁和砷,分解黄铁矿和砷黄铁矿,使金得以暴露以便氰化浸出.研究了pH、细菌接种量、矿浆浓度、通气量以及矿石粒度等因素对细菌氧化预处理过程的影响,结果表明:细菌氧化预处理该高硫砷难浸金精矿的适宜条件为pH=2.0、接种量10%(体积分数)、矿浆质量浓度100 kg/m3、通气量0.1 L/(L·min),在此条件下,细菌作用10 d后,Fe和As的浸出率分别可达到50%和90%以上;矿石的粒度越小越有利于细菌预处理;细菌预处理过程中砷酸铁沉淀的生成对铁和砷的浸出均不利,有待采取措施.