硫对尾砂胶结充填体强度的影响研究

为探究硫含量对尾砂胶结充填体强度的影响,采用微观结构分析、XRD衍射分析对含硫尾砂胶结充填体的侵蚀机理进行了验证,并通过单轴压缩、巴西劈裂、剪切试验探究了硫含量对各含硫尾砂胶结充填体强度指标的影响规律,结果表明:含硫量的增加导致含硫充填体中石膏和钙矾石晶体成分增加,致使部分C-S-H凝胶分解;随着含硫量的增大,单轴抗压强度和峰值载荷、抗拉强度和峰值载荷、剪切强度和峰值载荷均明显降低,但并非线性变化。     

高强轻质泡沫砂浆充填体在矿山的应用研究

借助于工业充填实验和数值模拟等手段,进行了高强轻质泡沫砂浆充填体在金川三矿区中应用研究。对高强轻质泡沫砂浆充填体与已有普通胶结充填体的充填效果和充填成本进行了对比性分析,结果表明,高强轻质泡沫砂浆充填体具有流动性好、充填接顶率高以及充填成本低等多重效果。同时,因致密微空隙的存在,泡沫充填体刚度较普通充填体低,充填后引起的地表下沉量较大;但因泡沫充填体强度能够满足采矿工艺的强度要求,充填后采场安全系数大于2,采场稳定。该研究成果可为高强轻质泡沫砂浆充填体在矿山的应用提供有益参考。     

提高矸石膏体充填采煤工作面充填率的途径与措施

采空区充填率的高低直接决定了地表沉陷程度,是评估充填开采效果的最主要技术指标之一。充填采煤法在峰峰集团广泛应用,研究表明,顶板下沉量、欠接顶量、充填体的抗压缩性能是影响矸石膏体充填回采工作面充填率的关键因素。通过采取改进割煤工艺、优化充填程序、调整料浆配比等措施,可有效提高采空区充填率,确保充填效果。     

新桥矿高水速凝胶结充填新工艺试验

针对新桥硫铁矿原水泥胶结充填工艺存在的问题，进行了“高水速凝胶结充填新工艺”的试验研究。解决了传统充填采矿工艺存在的充填脱水困难、充填体不接顶、充填体强度低、养护周期长、井下环境污染严重等一系列技术难题。     

老挝钾盐矿尾盐回填工程技术研究

尾盐回填是老挝钾盐矿规模化开采利用的关键技术问题之一。本研究提出的"尾盐膏体胶结充填法",采用地面搅拌混合,尾盐膏体管道输送至井下采空区,回填膏体料在采空区胶结凝固形成充填体,其工程技术可靠性高,操作简便,易于接顶,是目前最佳的地下钾盐矿采空区充填方式。所采用的"氯化镁母液+凝结剂+氯化钠尾盐"回填配方还可用于采矿巷道隔离防护、溶腔修复等。     

块石胶结充填体力学与声发射特性研究

借助块石胶结充填体单轴抗压声发射试验,分析试验得到的物理力学参数、声发射参数特征曲线间的关系,得到单轴抗压下充填体力学性能和声发射特性。试验结果表明:块石胶结充填体试件在峰值破坏后至完全破坏阶段呈现出塑-弹-塑性特性;试件在AB区段弹性波释放微弱,BC区段声发射振铃计数缓慢增加但无高能事件产生,表明主要发生弹性变形;CD区段出现较多高能量信号,表明此时试件已经接近破坏的峰值;DE区段高能量信号连续出现并且到达峰值,表明试件完全破坏并失去承载能力。     

马路坪矿磷石膏浸润胶接废石充填的实践

针对磷石膏充填采空区存在废石堆量大、充填周期长、成本高等一系列问题,开磷集团马路坪矿对磷石膏浸润胶接废石充填技术进行了研究,并对该矿700中段的采空区进行充填,实现了废石与磷石膏混合充填胶接。实践表明,磷石膏浸润胶接废石充填采空区后,采空区稳定性有了明显提高,节省了成本,为其他类似矿山提供了参考。     

坑采充填接顶率与充填体承载效果关系探讨

针对新桥矿坑采现状,应用有限元图形界面数值模拟和回归分析的方法,探讨了充填接顶率与空区顶板岩层最大Mises应力强度之间的线性关系,进而预测在充填接顶率达到50%以上时,可基本保证顶板稳定.     

充填工作面甩顶网技术试验研究

邢台矿7614充填工作面,充填体支撑采后顶板作用显现,顶板保持了相对完好。在此基础上,对7614充填工作面进行了甩顶网技术试验研究,根据工作面内的顶板完好状态及压力显现情况,预见性的扩大或缩减甩网范围,有效地降低了生产成本,提高了充填工作面生产效率。该技术的试验成功,为今后充填工作面更大范围应用甩顶板金属网工艺提供了可靠的技术依据。     

棒磨砂-河砂-粉煤灰混合充填料配比试验研究

充填料浆配比对充填体强度和砂浆输送特性产生显著影响。针对金川矿山棒磨砂供应严重不足,开展了棒磨砂、棒磨砂+河砂和棒磨砂+河砂+粉煤灰三种充填材料添加相同水泥的充填体强度、砂浆流动度、泌水率和沉缩损失率的试验研究。结果显示,2:8的河砂+棒磨砂混合充填料与单一棒磨砂充填体强度相当,砂浆流动度、泌水率和沉缩损失率稍差,但满足金川矿山充填采矿要求。当添加水泥重量的30%粉煤灰后,不仅显著提高充填体强度,而且还可改善砂浆流动度、泌水率和沉缩损失率;同时还降低棒磨砂浆充填料浆的分层度,有利于提高充填体质量和充填接顶率。研究成果已经应用于金川矿山充填料浆制备和工业化生产。     

井下高水率快凝充填材料性能及应用研究

为了提高矿山充填开采的充填率和井下安全施工,以及减少岩层的沉降量,河北省煤科院研发出一种高固水充填材料,在煤矿生产中的各种应用情况进行了仔细的研究,高水率快凝充填材料浆体具有固水率高和良好的抗渗性能,可很好的满足井下充填开采和防治水的需要,并且在井下瓦斯防治、煤层注水封孔以及U型钢支架壁后加固等井下安全及抢险等方面均具有良好的应用效果。     

无底柱分段分条连续采矿法回采碎裂矿体的实践

针对广西高峰矿105号矿体高价值碎裂资源的开采技术条件,开发出一种新采矿方法,即无底柱分段分条连续采矿法,该方法根据矿体厚度的不同,采用多种矿块结构形式。在工艺上,先用分段空场法回采间柱,胶结充填后形成人工矿柱;矿房回采后,先在矿房底部进行高配比的胶结充填,其余空间采用低配比水泥砂浆充填或块石充填。生产实践表明该方法作业安全性好,生产能力高,贫化损失率低,适合于高价值破碎矿体的回采。     

双高充填材料在充填采煤工作面中的应用

针对现有材料无法解决生产的问题,冀中能源股份有限公司自主研发双高充填材料,通过分析其反应机理以及结合在矿井下的应用实例,说明了双高充填材料作为矿井下充填材料具有强度发挥快、固水量大、方便操作等优点,为解放"三下"压煤问题的解决提供了有利的技术支撑,保证了矿山充填开采的良好效果。     

高水固化材料与尾砂用于胶结充填

新桥硫铁矿胶结充填生产中存在空区接顶,水泥流失,凝固时间长等问题,引进了高水固化材料,并用尾矿代替江砂,取得较好的效果。     

新型尾砂胶结材料的实验研究

对矿渣活性激发机理进行研究分析,通过对比实验,研究了石膏和熟料在碱性外加剂的作用下,对矿渣活性激发的规律,从而研制出一种新型的尾砂胶结材料,并在同等条件下与P.O42.5和P.S.A32.5水泥进行强度对比。实验结果表明,在5%的碱性外加剂作用下,当石膏含量为20%,熟料含量为15%时,可以最大程度的激发矿渣活性,新型尾砂胶结材料实验强度可达到水泥强度的10倍以上,大大降低充填采矿成本,提高充填体强度,对矿山充填开采的发展起到重要推动作用。     

充填工作面上覆岩层运移规律数值模拟分析

为了取得邢台矿7623充填工作面开采的充填效果,通过采用UDEC离散元分析软件,模拟分析不同等价采高充填开采时上覆岩层运移特征,得到7623充填工作面上覆岩层运移弯曲下沉及地表变形规律和充填效果。该技术的成功应用,为存在类似问题的充填工作面提供了可借鉴的经验。     

复掺矿物掺合料对氯氧镁水泥耐水性能的影响

为了更好地促进氯氧镁水泥(MOC)的工程化应用,研究了原料配比、单掺不同磷酸盐改性剂、复掺磷酸与矿物掺合料改性剂对MOC耐水性能的影响。采用抗折强度、抗压强度(力学性能),变异系数(强度随改性剂掺量变化的稳定性),耐水系数(耐水性能)综合评价了改性剂对MOC耐水性能的改善效果,并结合扫描电子显微镜分析耐水性能改善机理。结果表明:当原料摩尔比n(MgO):n(MgCl₂):n(H₂O)=7:1:15,且1.0%磷酸和60%硅灰(占MgO的质量分数)复掺时,MOC的耐水性能改善效果最佳,改性后MOC的耐水系数在1.1以上;微集料填充效应、火山灰效应、强度相(P5)稳定性的增强效应共同提升了MOC的耐水性能。     

膏体充填材料变形性能的研究

经试验研究寻找出膏体充填材料力学参数单轴抗压强度、弹性模量、内摩擦角、内聚力与养护龄期、胶结料用量、粉煤灰用量等因素之间的影响规律以及抗压强度与弹性模量之间的关系.研究成果对不同煤矿工艺要求设计合理材料配比具有一定参考.该研究成果在河南煤化集团朱村煤矿充填项目中得以应用验证.     

微流控芯片热压成型仿真研究

建立了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的黏弹性材料模型,利用有限元仿真软件Abaqus,以填充率为质量评价标准,对微流控芯片热压印的填充过程进行仿真。研究在等温条件(模具与芯片温度相同)下时间、温度和压力对微流控芯片沟槽填充效果的影响。仿真结果表明,压印温度和压印力对PMMA聚合物填充效果的影响较大,提高温度和压力都能达到加快聚合物填充速率和提高复制率的作用;时间参数的影响主要体现为增大PMMA的应力松弛现象,延长压印时间同样能达到提高复制率的作用。     

倾角及充液率对并联式脉动热管传热性能的影响

以超纯水为工质,在不同的充液率（35%、50%、70%）和倾角（60°、90°）下,对并联式脉动热管的传热特性进行实验研究,分析在不同加热功率下充液率和倾角对并联式脉动热管壁面温度、加热端与冷凝端温差、传热量及传热热阻的影响,并对传热热阻进行不确定度计算。实验结果表明,充液率和倾角对脉动热管的传热特性影响显著。倾角为90°时,3种充液率条件下,充液率为35%和50%时的壁面温度脉动稳定性要优于充液率为70%的情况,并且充液率为50%的传热热阻最小,加热端与冷凝端温差最小,充液率为70%的传热热阻最大,加热端与冷凝端温差最大。充液率为50%,倾角为60°和90°时,在相同的加热功率下,倾角为60°的壁面温度的脉动幅度较大,传热热阻较高,传热极限变窄,传热效果明显差于倾角为90°的情况。