粉煤灰水泥注浆材料主要性能试验研究

粉煤灰水泥注浆材料在采空区治理方面应用广泛,其主要性能直接关系到注浆充填实施和效果。通过室内试验,探讨了不同水固比、固相比、水玻璃掺量与浆液黏度、浆液初凝时间、浆液结石率、浆液结石体抗压强度之间的相互关系。试验表明,水固比1∶1.2～1∶1.5、固相比3∶7、水玻璃占水泥含量2%或3%情况下,注浆体凝结后,结石率均在75%以上,7d单轴抗压强度均在2MPa以上,满足工程需要。     

高掺量粉煤灰水泥注浆材料主要物理力学特性研究

利用正交实验法测试不同水灰比、固相比及速凝剂掺量的浆液的主要物理力学性能,并依此试验结果探讨各性能间相互影响关系。结果表明:随着水固比的降低,注浆材料的初凝、终凝时间、28 d抗压强度和结石率呈现出增加的趋势,注浆材料的流动性呈现出降低的趋势;随着速凝剂掺量的增加,注浆材料的主要物理力学特性得到提高。     

粉煤灰水泥充填注浆材料性能研究

对煤矿采空区充填用的粉煤灰水泥注浆材料性能进行了研究,研究内容主要包括粉煤灰用量对浆液粘度、结石率及浆体抗压强度等的影响。研究表明：随着粉煤灰用量的增加和水灰比的减小,浆液粘度增加,结石率提高;浆体抗压强度随着粉煤灰用量的增加和水灰比的提高而降低;水灰比为1：1,水泥替代率为70％时,浆体28d的抗压强度大于3．0MPa,完全可满足采空区充填注浆的技术要求。     

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。     

水泥粉煤灰注浆材料特性试验及其应用研究

通过室内试验对水泥粉煤灰浆液的各项工程性能指标进行了系统的测试,探究了不同水灰比、固相比与结石体抗压(剪)强度、凝结时间、粘度、结实率与时间的关系,研究结果表明:不同龄期硬化体抗压(剪)强度,随水灰质量比的增大而降低,对浆液硬化体强度28d龄期更为适宜,但对于注浆工程本身来说,可参考7d龄期的浆液硬化体强度;水灰比为1:0.5~0.8时,浆液流动性能良好,但硬化体强度较低,加固效果较差;而水灰质量比为1:1时,硬化体强度高,结石率高,充填加固效果较好;水泥粉煤灰浆材凝结时间较长,随粉煤灰掺量的增大而增大,随水灰质量比的增加而延长;但浆材流动度随粉煤灰掺量的加大而降低,同时粘度增大,结石率升高;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。     

新型粉煤灰注浆材料

本文介绍了我院最近开发的具有很好的社会效益和经济效益的高强度，高结石率，可注性好，抗渗性好，耐久性好，凝结时间适中，价格低廉的新型粉煤灰注浆材料，并对其性能及工业性试验情况作了简介。     

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。     

粉煤灰改性水泥-水玻璃双液注浆性能试验研究

为解决传统水泥-水玻璃双液浆结石体后期抗压强度下降的问题,采用理论分析、实验室试验和现场观测的手段进行了双液体系中活性工业废渣粉煤灰部分替代水泥的试验,研究了掺入30%~50%粉煤灰对浆液凝胶时间及结石体抗压强度的改性作用。研究结果表明:粉煤灰改性后的浆液凝胶时间增大,可缓解浆液凝胶过快;粉煤灰的活性作用提高了结石体的后期强度,其中掺入50%的粉煤灰,结石体在2年后的强度可提高15%以上。     

高掺量粉煤灰水泥注浆材料电学性能研究

采用无电极电阻率测定仪测定了多组分高掺量粉煤灰水泥注浆材料的电阻率,建立了高掺量粉煤灰水泥注浆材料的典型电阻率曲线,并对其早期结构形成的不同阶段进行了电学描述,为分析其早期性能的发展提供了新的方法。     

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。     

煤层瓦斯压力测定中浆液各组分最优配比研究

为了研究煤层瓦斯压力测定过程中浆液各组分的最优配比,首先从浆液基本性能测定实验入手,研究在不同水灰比、水玻璃水比条件下浆液的析水率、结石率、终凝硬化时间,进而模拟本煤层瓦斯压力测定过程中水泥砂浆封孔条件,设计了长度12 m、直径75 mm的钻孔模型,并通过改变钻孔角度,进行不同浆液配比条件下水泥砂浆的封孔实验,在浆液凝固硬化后剖开模拟钻孔,观测模拟钻孔内浆液结石体的形态,测定有效的封孔长度,并采集模拟钻孔中不同配比下的成型水泥样块结石体,研究不同配比浆液结石体的渗透率。最后,给出了水泥砂浆封孔方法最佳的浆液配比。     

原生煤粉粒度特性的研究

认识和把握原生煤粉的粒度特性是对其进行有效分选的前提,对采自兖矿集团济二、济三矿各2个工作面的4个煤样进行了原生煤粉的筛分试验.通过研究分析原生煤粉的粒度组成规律,证实了原生煤粉的粒度特性均符合Rosin-Rammler粒度特性方程,并均具有显著的线性相关关系;发现原生煤粉的Rosin-Rammler方程中的参数k与平均粒度d之间存在线性关系,参数b随着参数k的增大而减小.     

超细水泥材料注浆试验研究

为获得超细水泥材料注浆在破碎蚀变矿岩中的施工参数和扩散特性,论文在研究超细水泥粒径分布、水灰比和可注性等特性的基础上,以某矿破碎蚀变薄矿脉为试验场地,进行了注浆参数设计和现场注浆试验,分析注浆试验数据,获得了一系列相关的结论。分析结果表明：在试验段进行DMFC-1200超细水泥注浆的合适浆液水灰比为1.2:1.0;合理的注浆压力范围为2~6 MPa;浆液扩散半径范围为0.5~1.5 m,扩散区域主要集中在轻、中蚀变岩中。     

煤体注浆材料优选及加固煤体单轴压缩试验

为了在瓦斯抽采钻孔施工过程中对帷幕注浆加固材料进行优选,通过黏度和抗压强度,确定高延性水泥基复合材料的基本水灰比。采用粉煤灰、微硅粉以及聚乙烯醇作为掺合剂,研究了不同掺合剂配比对注浆加固材料性能的影响,包括浆液黏度、凝结时间及固结煤体渗透率和抗压强度。试验结果表明:高延性水泥基复合材料的基本水灰比为0.75∶1;水灰比对注浆材料的黏度和抗压强度影响显著,注浆材料黏度与固结煤体渗透率、抗压强度、弹性模量受掺合剂配比影响明显;与其它体系相比,体系1(粉煤灰、微硅粉以及聚乙烯配比分别为(5%、15%、3%)注浆材料黏度适中,固结煤体渗透率较低,抗压强度最高,其注浆效果最优。     

模拟注浆材料加固散煤体实验效果分析

在煤层开采过程中,未开采部分散煤对工作面具有一定的固定作用,散煤较为破碎,整体稳定性较差,对散煤的加固支护有助于工作面的安全稳定。对散煤进行化学注浆模拟实验,在测定注浆材料性能的基础上,监测注浆过程及注浆后内部温度应力变化,开模后观察浆脉及取芯测定力抗压强度,综合评价化学注浆对散煤体的注浆效果。     

高分子注浆加固材料在东曲煤矿的应用

东曲矿西大巷部分巷道顶帮压力大,巷道表面喷射的混凝土产生裂缝、破碎,甚至掉落,部分巷道两帮岩体已经产生裂隙、剪胀变形,并伴有少量底鼓,影响了矿井正常的采掘接替,同时严重威胁井下安全生产。通过对东曲煤矿西大巷4 100～4 200 m进行注浆加固试验,把这种高分子化学浆液均匀地注入到具有孔隙、裂隙、节理等软弱结构的煤岩体中,浆液以填充、渗透和挤密等方式,将煤岩体胶结成一个整体,使煤岩体形成强度高、抗渗性能好、稳定性高的新结构体,可改善煤岩体的物理力学性质,提高其整体性和强度。     

新型助滤剂对细粒煤和超细粒煤脱水的研究

利用新型阴离子型羧甲钠改性田菁胶对细粒煤和超细粒煤脱水的试验研究 ,探讨了助滤剂用量、过滤时间、真空度等因素对脱水效果的影响。该新型阴离子助滤剂能够明显地提高细粒煤过滤脱水的技术指标。     

微硅粉(纳米硅)水泥注浆技术在地质灾害防治中的应用

介绍了微硅粉(纳米硅)浆材的基本性能，应用微硅粉浆材处理基础的不均匀沉降等地质灾害，解决了工程实际问题。     

型煤的气化探讨

煤气发生炉生产煤气用的无烟煤，经车辆装卸及厂内输煤系统下料、筛分后，含粉率高达22％。为合理利用粉煤降低煤气成本，煤气分厂开发了无烟煤成型技术。分析了型煤在TGE3M1型煤气发生炉上气化的可行性及其经济效益，指出型煤的机械强度及热稳定性有待提高。