梅山铁矿东南井井底混凝土渣石疏通技术方案

梅山铁矿东南井井筒承担着井下采矿过程中整个东区的回风任务,同时担负着向井下输送混凝土的任务。由于受到井筒地质情况变化的影响,-318 m水平东南井井筒底部出现了垮冒问题。由于采用管道输送混凝土的模式,溜灰管受到混凝土冲刷磨损易出现开裂、破损,并导致溜灰管出现漏浆问题,伴有井筒淋水问题,直接造成了该矿井下-318 m水平东南井井底被混凝土渣石堆积堵死,且东南井井筒内积聚了大量积水,影响了井下整个东区的回风效果。通过施工泄水孔来解决井筒积水隐患,同时将中深孔爆破技术与硐室爆破技术相结合应用于疏通该矿-318 m水平东南井井底混凝土渣石,最终实现了-318 m水平东南井井底渣石的爆破清理和疏通,解决了梅山铁矿井下-318 m及以下生产水平东区生产过程中的回风难题。     

张庄铁矿全尾砂充填料浆胶结试验

马钢张庄铁矿全尾砂属超细尾砂,-0.038 mm占51.66%,胶结充填时充填体强度难以提升。为顺利实现井下充填采矿,以水淬渣基新型胶凝材料JA、JB、JC为胶凝剂,以该铁矿全尾砂和水为原料进行胶结试验。结果表明,以JC为胶凝剂,在灰砂比1∶8、充填料浆浓度66.0%~72.0%时,充填试块28 d单轴抗压强度满足矿山充填体强度要求,充填料浆流动性满足自流输送要求,坍落度23.0~28.0 cm,充填料浆初凝时间8 h,终凝时间24 h,并可根据井下充填要求调整,且JC胶凝剂成本低,其应用对改善矿山井下采场的安全生产环境具有重要作用,可推广应用。     

用某钼尾矿制备高性能混凝土的试验

将钼尾矿、矿渣、水泥熟料、石膏进行机械力粉磨,制备胶凝材料,研究了胶凝材料掺量和砂率对混凝土力学性能的影响。结果表明,随着胶凝材料掺量的增加,混凝土的坍落度和混凝土试块的抗压强度均增大;随着砂率的增大,混凝土的坍落度和混凝土试块的抗压强度均先增大后减小。当胶凝材料和骨料质量比为1∶3.0,砂率为0.35时,养护28 d的混凝土试块的抗压强度达68.7 MPa。在钼尾矿胶凝材料体系中,C-S-H凝胶、AFt及氢氧化铁凝胶等水化产物相互交织,未参与反应的微细粒填充到体系的孔隙中,促进了胶凝材料强度的增长。     

原料配比对煤矸石膏体工作性能和抗压强度的影响

针对充填材料成本过高、性能欠优的状况，结合煤矸石等大宗固废资源化再利用等问题，以煤矸石为骨料，粉煤灰、矿渣和水泥为胶凝材料，聚羧酸减水剂和水玻璃为外加剂，制备早强型煤矸石膏体充填材料。重点研究了胶凝材料用量及配比对煤矸石膏体工作性能和抗压强度的影响，结果表明，随着胶凝材料用量的减少，新鲜膏体坍落度先增大后减小，泌水率先减小后增大，胶凝材料最佳用量约为25%;随着胶凝材料中水泥掺比量的减少和矿渣用量的增加，膏体坍落度小幅增加，膏体试块3～28 d的抗压强度稳步上升，煤矸石膏体制备原料最优配比为煤矸石∶粉煤灰∶矿渣粉∶水泥=75∶13∶6∶6,而新鲜膏体坍落度为26.5 cm, 1 h后坍落度为25.1 cm,泌水率为6.21%,膏体无分层离析现象；膏体2 h后抗压强度可达0.06 MPa, 28 d抗压强度可达10.5 MPa。     

推链式混凝土喷射机组在煤矿的应用

针对巷道在喷浆支护过程存在的喷浆效率低、劳动强度高、产尘量大、喷浆回弹高等问题,研发出一套可降低劳动强度、提高喷射效率、降尘、减弹的混凝土喷射机组。新型推链式混凝土喷射机组喷浆量可达7 m~3/h以上,实现了混凝土的自动配比、连续搅拌、高效输送和喷浆,提高了喷浆作业的自动化程度,实现了喷浆提效、控尘目的。     

某钒钛磁铁矿尾矿微粉对自密实混凝土性能的影响

为了拓展某钒钛磁铁矿尾矿的应用领域,选用该钒钛磁铁矿尾矿微粉等体积替代粉煤灰制备C₃₀、C₃₅自密实混凝土,研究了其对混凝土工作性能、力学性能、体积稳定性、水化热的影响。结果表明：钒钛磁铁矿尾矿微粉等体积替代粉煤灰,V漏时间减少,扩展度提高,T500用时和J环差值均减少,施工性能得到改善;尾矿微粉混凝土早期强度高于使用粉煤灰配制的混凝土,28 d的混凝土抗压强度达到设计要求,56 d的混凝土体积收缩率都在可控范围内,尾矿微粉胶凝体系7 d累积水化热较粉煤灰胶凝体系略低。     

某钒钛磁铁矿尾矿微粉对自密实混凝土性能的影响

为了拓展某钒钛磁铁矿尾矿的应用领域,选用该钒钛磁铁矿尾矿微粉等体积替代粉煤灰制备C₃₀、C₃₅自密实混凝土,研究了其对混凝土工作性能、力学性能、体积稳定性、水化热的影响。结果表明：钒钛磁铁矿尾矿微粉等体积替代粉煤灰,V漏时间减少,扩展度提高,T500用时和J环差值均减少,施工性能得到改善;尾矿微粉混凝土早期强度高于使用粉煤灰配制的混凝土,28 d的混凝土抗压强度达到设计要求,56 d的混凝土体积收缩率都在可控范围内,尾矿微粉胶凝体系7 d累积水化热较粉煤灰胶凝体系略低。     

PS6I矿用混合型湿喷机组的设计及性能分析

为解决现有干式喷浆机易堵管、粉尘大、回弹率高和抗压强度低等问题,设计了一种PS6I矿用混合型湿喷机组,其采用独立制浆机和抽浆泵的结构,易于精确掌控物料的配比并促成干料和湿料的均匀混合。同时干湿料的区分输送大幅降低了粉尘浓度和堵管概率,既改善作业环境,又有效地保证干湿料的连续传输,喷混凝土连续作业能力增强。现场分别收集干式喷浆机和PS6I矿用混合型湿式喷浆机作业的混凝土试块及回弹料,并测试各区域粉尘浓度,通过实验室单轴试验和理论计算对比分析两者的技术经济指标。结果表明,PS6I矿用混合型湿喷机组喷浆相比较干式喷浆机作业,回弹率降低10%,喷混凝土抗压强度提高22.4%,粉尘浓度降低46.1%。     

高强高性能喷射混凝土的试验研究

针对煤矿巷道等支护用喷射混凝土强度低、回弹率高的特点,研制出一种新型的高强高性能喷射混凝土并进行了性能试验.试验中用喷射混凝土专用增强剂(MK-1)取代部分水泥(P.O42.5),进行了水泥净浆试验和抗压强度试验.试验结果表明:增强剂MK-1具有速凝作用;随着MK-1掺量的增加,喷射混凝土抗压强度呈递增趋势;在速凝剂用量减半时掺15%的MK-1,喷射混凝土28 d后抗压强度提高了40%～50%.在焦作赵固一矿进行井下现场试验,28 d抗压强度达到了43.8 MPa,喷射回弹率较普通喷射混凝土降低50%,在原来漏水的地段使用以后,消除了漏水现象.新型喷射混凝土的强度达到了煤矿常用浇筑混凝土的强度要求(C40).     

某矿山高泥细尾砂新型胶凝材料胶结试验

某铁矿全尾砂含泥量高、粒度细,原采用水泥胶凝剂配制全尾砂充填体时,存在早期强度低、流动性差、充填成本高等问题。采用新型胶凝材料对该全尾砂进行胶结试验,并与原水泥胶凝剂进行对比。结果表明,在尾砂浓度48%时,不同灰砂比的新型胶凝材料充填体的3,7,14,28d龄期单轴抗压强度均高于对比样,3 d的早期强度比对比样高20%~50%,有利于提高矿山采充循环速度;充填料浆流动性满足矿山自流输送要求,凝结时间满足充填采矿要求,初凝时间略长,需进一步调整新型胶凝材料原料配比。新型胶凝材料的使用,对改善矿山井下采场的安全生产环境具有重要作用。     

煤制油炉渣替代巷旁充填混凝土细骨料试验研究

煤制油炉渣是煤化工产业的新型固体废弃物,现有的堆存处理对环境污染较大,给煤炭企业带来了很大的环保压力,亟需探寻煤制油炉渣的综合利用方法.本文借鉴工业废渣制备混凝土的经验,开展了煤制油炉渣替代混凝土细骨料的试验,在不同水灰比条件下,用煤制油炉渣分别以20％、40％、60％、80％和100％ 的比例替代混凝土的细骨料,测试...     

鑫汇公司矿山充填管路流态监控与灾害预防系统

在矿山井下充填采用高浓度浆料管路输送和快硬高强胶凝材料胶结充填已成发展趋势情况下,管路输送系统的安全监控就成为最为关切的问题。本文介绍的矿山充填管路流态监控与灾害预防系统,通过运用管路压力感应关键设备仪器,计算机、通讯、图像处理和网络技术,将远程图像监控和报警联网系统有机的结合,有效的实施监控管路的运行状况,大大降低了充填管路的堵塞率,对促进安全生产、及时处理事故有重大意义。     

磷石膏—矿渣复合胶凝材料配比优化试验

针对金川矿山充填采用水泥作为胶凝材料成本较高的问题,利用当地固体废弃物资源开发矿用新型胶凝材料.首先对试验材料进行物化分析,开展了磷石膏—矿渣复合胶凝材料强度正交试验,并在此基础上进行磷石膏—矿渣复合胶凝材料配比优化试验确定最优配比;然后对磷石膏—矿渣复合胶凝材料强度的影响因素进行了分析,利用扫描电镜观察了各龄期水化产...     

钢渣粉掺入对高强尾矿混凝土性能的影响

为了研究钢渣粉掺入对高强尾矿混凝土性能的影响,以比表面积为5 950 cm2/g的钢渣粉等量替代比表面积为5 137 cm2/g的基础胶凝材料(铁尾矿、矿渣、水泥熟料、天然石膏的梯级磨矿产品,各对应成分的质量比为40∶26∶26∶8)进行了胶砂流动度试验,并以等质量的原始粒级铁尾矿为骨料,进行了混凝土试件强度试验。结果表明:钢渣粉的掺入在一定程度上提高了体系的流动度;钢渣粉的掺入对混凝土早期强度有明显的负面影响;钢渣粉水化作用的缓慢、持久释放,使掺钢渣粉的混凝土后期强度显著增长,但钢渣粉的掺量不宜超过20%。试验产品的SEM分析表明,无论是否掺加钢渣粉,尾矿混凝土水化产物均为钙矾石和C-S-H凝胶;在反应的中后期,体系中C-S-H凝胶和钙矾石的协同生成能够促进体系强度的增长。     

钢渣——矿渣复合胶凝材料的制备及胶凝活性激发试验研究

为了提高钢渣和矿渣的高附加值利用率以及钢渣在胶凝材料中的掺量,研究了钢渣与矿渣掺量、质量比和胶凝活性激发方式对复合胶凝材料抗折、抗压强度的影响,并采用X射线衍射、扫描电镜和热重分析等检测手段探究了钢渣—矿渣复合胶凝材料的水化机理。结果表明:钢渣矿渣掺量为80%、钢渣矿渣质量比为5∶5、钢渣粉磨时间为80 min(比表面积为509 m²/kg)时,钢渣—矿渣复合胶凝材料的28 d抗折强度为7.3 MPa、抗压强度为31.3MPa;选取Na OH、Na₂CO₃、Na₂SO₄和水玻璃为激发剂对胶凝材料活性进行激发,只有水玻璃提高了复合胶凝材料的活性,且当水玻璃模数为2、Na₂O当量为4%时,其28 d抗折强度为8.4 MPa、抗压强度为43.0 MPa。分析水玻璃激发胶凝材料的水化产物发现:其微观形貌紧实致密,生成的C—S—H凝胶、Ca(OH)₂和Aft相互交织,提高了胶凝材料的强度。     

磁化水降低喷射混凝土粉尘浓度与减少回弹的试验研究

为降低矿山巷道掘进工作面喷射混凝土粉尘浓度、减少喷射混凝土回弹量,并同时提高其强度,减轻三者带来的损失和灾害,采取在混凝土喷射机供水管中直接串入磁水器,用不同磁感应强度磁化后的磁化水拌制喷射混凝土,在施工现场进行了磁化水改善喷射混凝土强度的试验、磁化水降低喷射混凝土粉尘浓度试验和磁化水减少喷射混凝土回弹率的试验,并对磁化水能够提升喷射混凝土强度、降低喷射混凝土粉尘浓度及改善回弹量的作用机理进行了全面分析。研究表明:与普通水喷射混凝土相比,用磁化水拌制的喷射混凝土其强度平均提高幅度在10%左右;磁化水喷射混凝土所产生的粉尘浓度均比普通水喷射混凝土粉尘浓度低50%以上;磁化水能一定程度地减少喷射混凝土的回弹量,在磁水器磁感应强度355 mT后效果较为明显。磁化水能有效提高喷射混凝土强度,降低施工作业时的粉尘浓度,改善回弹量。     

钢渣制备高强度人工鱼礁混凝土

以79%的矿渣、15%的钢尾渣、5%的脱硫石膏以及1%的水泥熟料制备的胶凝材料代替水泥,以热闷法稳定化的钢尾渣为骨料,制备出了强度达到61 MPa的人工鱼礁混凝土。在该混凝土中,水泥熟料所占比例为0.16%,钢渣比例超过了99%。利用XRD和SEM方法分析净浆的水化过程,结果表明,体系水化主要生成AFt相和C-S-H凝胶,并对强度的增长起了主要作用。     

再生微粉碱渣无熟料胶凝材料研制

以原材料再生微粉、高炉矿渣、脱硫石膏及碱渣为主要原料,通过加入适量的复合激发剂激发这些材料的活性配制无熟料凝胶材料。结果表明,配制的该无熟料胶凝材料有较为良好的力学性能,可以满足32. 5复合水泥的技术要求。通过试配、初配和正交试验,确定各材料掺量对强度性能的影响,初步确定配合比。根据物理性能优选出最佳配合比,并进一步研究了最佳配合比条件下所得再生微粉碱渣无熟料胶凝材料的其他性能。     

煤制油炉渣喷射混凝土在巷道支护中的应用

以煤制油炉渣作为骨料替代天然砂石制备炉渣喷射混凝土,通过分析煤制油炉渣基本物理性能确认其可行性,优化炉渣混凝土配合比,掺入粉煤灰,改变可再分散乳胶粉、偏高岭土掺量制得相应的炉渣混凝土,测试炉渣混凝土的黏结性与强度性能,观察炉渣微观形貌以及和水泥形成界面结构。结果表明:煤制油炉渣具有与建筑用砂相似的粒度与物理性能,水灰比为0.25,粉煤灰取代率为10%时强度性能良好。可再分散乳胶粉使炉渣混凝土折压比提高,韧性和黏结性大幅改善。粉煤灰和偏高岭土有利于后期强度的发展。最后得到在优化配合比、添加合适外加剂掺量下制备的较低回弹率和粉尘浓度的C25煤制油炉渣喷射混凝土。