冻融循环对全尾砂固结体电阻率影响研究

冻融循环作用对全尾砂固结体造成一定损伤,电阻率作为固结体的重要物理参数必然发生变化,因此可以用电阻率的变化来衡量固结体的损伤。为研究冻融循环次数和固结体电阻率的定量关系,制作(灰砂比为1∶4,1∶8,1∶10共3种配比;每种配比包含3,7,28d三个养护龄期,)共九组18个试件。每组试件经过0,5,10,15,20次冻融循环后,测定固结体试件电阻率变化情况。建立了固结体电阻率与冻融循环次数的关系;基于三元导电模型建立固结体电阻率模型。研究结果表明:固结体试件电阻率与冻融循环次数呈明显的指数关系,且随着冻融循环次数的增加不断减小,前5次冻融循环过程中电阻率减小量最大,其后逐渐减小。通过电阻率模型,可以计算出经过不同冻融循环次数后固结体的电阻率。研究成果对固结体损伤探测有重要参考价值。     

粉细砂地层真空注浆模拟试验研究

由于实际工程中,经常会遇到孔隙度小、渗透性差的粉土地层或者粉细砂地层,采用一般的静压注浆等传统注浆工艺很难达到设计要求的扩散半径。因此,对粉细砂地层进行真空注浆的试验研究对实际工程有着重要意义。通过室内模型实验,对-5k Pa、-10k Pa、-15k Pa三种条件下酸性水玻璃浆液的注浆规律进行研究,总结了真空注浆工艺的浆液扩散规律和效果。     

击实对全尾砂固结体强度及渗透性影响

为了解决全尾砂固结体地面排放时堆排体稳定性的问题,提出通过击实来增大全尾砂固结体的稳定性.通过室内击实试验、无侧限抗压强度试验、常水头渗透试验和扫描电镜试验,研究了击实对全尾砂固结体无侧限抗压强度和渗透系数的影响以及微观层面上击实对固结体内部结构变化的影响.得到了不同击实功下的全尾砂固结体的最大干密度和最优含水率,并以此为基础研究了击实功(598.2 kJ/m3、1074.7 kJ/m3、1535.3 kJ/m3和2149.4 kJ/m3)、干密度、含水率和养护龄期对固结体无侧限抗压强度和渗透系数的影响.结果表明,无侧限抗压强度随击实功、干密度和养护龄期的增加而增大,随含水率的增加而减小;渗透系数随击实功、干密度和养护龄期的增加而增大.对固结体进行击实可以减少固结体内部结构的孔隙并提升固结体结构的密实度,从而提高了固结体的强度和抗渗性能.表明在全尾砂固结排放中,可以通过击实的手段提高全尾砂固结体的强度和抗渗性,进而提高全尾砂固结体的稳定性.     

复合固结体巷式充填全采技术应用研究

针对建下不规则煤层块段开采问题,根据充填控制地表沉陷的原理,提出了高水速凝材料与矸石复合固结体巷式充填全采技术,即首先掘进煤巷,然后充填复合固结体,以多轮置换方式实现充填区域煤炭的全部开采。通过充填体强度测试,研究了复合固结体强度与高水速凝材料水灰比、矸石掺入量、龄期之间的关系。经充填体稳定性需求分析,给出了确定充填体强度的方法。工程应用结果表明,该技术既可有效控制地表沉陷,又可避免矸石升井带来的环境危害,取得了良好的技术经济效果。     

干湿循环对全尾砂固结体强度的影响研究

为研究干湿循环条件下全尾砂固结体单轴抗压强度的变化规律,选取不同水泥掺量的固结体为研究对象,进行干湿循环处理后的宏观强度与微观结构检测试验,探讨了胶凝材料掺量与养护时间对固结体强度的影响,并对经历不同干湿循环次数及胶凝材料掺量下固结体微观结构变化规律进行分析.结果表明:养护3d与7d的固结体试件,随干湿循环作用的持续进...     

冻融循环对全尾砂固结体强度与微观孔结构的影响

通过实验室试验,对冻融循环作用下全尾砂固结体强度与孔结构演化规律进行了研究。以含有自制胶凝材料TC-Ⅰ的全尾砂固结体为试验对象,运用抗折抗压试验机与压汞仪分别对标准养护条件下与冻融20次后的试件进行了力学与压汞试验,并通过理论推导得出损伤量D。研究结果表明:养护3d时的强度低于其冻融20次的强度,7d后的强度有所反超;标准养护条件下的孔隙率、总孔隙量、孔总面积、平均孔径4个全尾砂固结体内部孔结构参数均随养护时间的增长而减小,冻融循环20次后的孔结构参数变化规律与之相反,且其推导出的损伤量D与强度关系为:D=-0.184σ+0.5479;从强度与孔结构参数变化规律可以看出,35g/L的防冻剂掺量降低了冻融循环对全尾砂固结体的破坏作用。     

工业固废基防治水注浆材料的制备方法及研究

为解决水泥作为传统防治水材料出现的稳定性、抗渗性差,凝结时间长,早期强度低,材料耗量大,粒化高炉矿渣矿粉、煤矸石等工业固废的处理问题。本文通过大量实验研究,找到一种工业固废基防治水注浆材料,该种材料不仅满足煤矿对防治水材料抗渗性、强度、韧性、凝结时间的要求,且用工业固废代替水泥,降低了成本,具有较高的经济效益和环保效益。     

冻融循环对全尾砂固结体超声波特性的影响研究

在不同养护龄期(3,7,28d)和冻融循环次数(0,5,10,15,20次)条件下,对不同灰砂比(1∶4,1∶8,1∶10)的全尾砂固结体进行了超声波特性测试,对不同影响因素下超声波特性的变化规律以及冻融循环次数和超声波速度之间的关联性进行了研究。研究结果表明:冻融循环过程中,波速和波形有明显的变化规律,振幅特征较为杂乱;灰砂比、冻融循环次数相同时,养护龄期越长的固结体超声波波速越大;养护龄期、冻融循环次数相同时,灰砂比越大的固结体超声波波速越大;养护龄期为28d时,未进行冻融循环的固结体在各灰砂比条件下超声波波速相差不大;全尾砂固结体超声波波速与冻融循环次数呈负相关,基本遵循对数函数关系,随着冻融循环次数的增加,超声波波速不断减小,且前5次减小量较大。     

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。     

井壁防渗堵漏注浆模拟试验

为了解决矿井井壁渗漏出水影响安全生产的难题,通过室内模型试验平台进行注浆模拟,考察了影响注浆效果的注浆压力、固结体体积和堵漏时间等影响因素.试验证明注浆压力随着单位时间注浆量的增加而增加;在一定注浆量条件下,浆液凝胶时间在400～600 s时可以得到最大浆砂固结体;渗透性低的土层所需的注浆量也较大;脲醛树脂浆液可以近距离处理直径为15 mm的动水漏点,浆液的凝胶时间应为160～400 s,动水压力越大、堵漏时间越大,堵漏越困难.     

煤矸石混合料抗压强度的试验研究

 本文选取邯邢地区某煤矿的煤矸石,通过室内试验,研究了煤矸石的基本性能;采用均匀设计的方法,设计了8组煤矸石混合料的试验配比方案,对它们的饱水无侧限抗压强度进行了研究,利用回归分析模型,分析了粉煤灰、生石灰、水泥对煤矸石混合料强度的影响。结果表明：煤矸石混合料的饱水无侧限抗压强度 随着粉煤灰掺量的增加而增长,且水泥掺量越大时,粉煤灰对 影响越大;生石灰掺量不宜过大,否则对 将产生不利影响;水泥对 的影响随着水泥掺量的增加而逐渐减小。     

高岭土基矿物聚合物材料的制备及抗压强度的影响因素

以高岭土、水玻璃和NaOH为原料,制备矿物聚合物材料,研究高岭土煅烧温度及掺量、水玻璃和NaOH的掺量、养护温度分别对矿物聚合物抗压强度的影响。结果表明,高岭土煅烧温度升高、掺量增大、水玻璃和NaOH的掺量的分别增大,矿物聚合物抗压强度均先增大后减小;提高养护温度,可以显著提高矿物聚合物的早期抗压强度,缩短养护时间;并讨论了各影响因素的作用机理。最后得出矿物聚合物的最佳合成条件为:高岭土在600℃煅烧4h,高岭土、水玻璃、NaOH的配比为7.5∶6∶1,在60℃下养护2h,抗压强度可达70MPa以上。     

胶结剂性质对全尾砂胶结充填材料抗压强度的影响

针对胶凝材料性质对全尾砂胶结充填材料抗压强度的影响进行了试验研究,采用压汞测孔仪（Autopore Ⅳ9500）测定了固化体的总孔隙率和孔径分布。试验结果表明：当料浆固体浓度分别为70%、78%和86%并且胶凝材料掺量10%（以总固体质量计）时,掺矿渣水泥比掺水泥的固化体抗压强度分别提高了151%、127%和90%;当料浆固体浓度为86%并且胶凝材料掺量5%、养护龄期分别为7、14和28 d时,掺矿渣水泥比掺水泥的固化体抗压强度分别提高了68%、97%和141%;当料浆固体浓度为86%并且胶凝材料掺量分别为5%、10%、20%、30%和40%时,掺矿渣水泥比掺水泥的28 d固化体抗压强度分别提高了127%、89%、10%、-12%和-21%。结合压汞测孔数据和固化体抗压强度结果,得出结论：在高水胶比材料（即水胶比大于065）中,掺矿渣水泥比掺水泥的固化体中孔径更细（即水化产物更多或更分散）,导致固化体中骨料（包括填料）的黏结面积增加而增加固化体抗压强度;在低水胶比材料中,掺矿渣水泥比掺水泥的固化体中总孔隙率大幅度增加,导致固化体中骨料的黏结强度降低而降低固化体抗压强度。     

以铁尾矿为主的多元固废混凝土抗压性能与微观结构研究

为实现铁尾矿、煤矸石等固废再利用,降低混凝土水泥用量,并缓解铁尾矿单独作为混凝土掺合料对抗压性能的不利影响,以铁尾矿-煤矸石-粉煤灰为复合掺合料,考察了复合掺合料掺量和配比对混凝土抗压强度及微观结构的影响。结果表明:(1)复合掺合料的掺入降低了混凝土的抗压强度,掺量为20%时对后期抗压强度影响较小,28 d抗压强度可达42.1 MPa,达到C40混凝土标准;掺量为30%时28 d抗压强度最高可达38.4 MPa。(2)铁尾矿材料活性较低,单独作为掺合料劣化了混凝土抗压性能,但其具有填充效应以及分散作用;粉煤灰和煤矸石都具有一定的火山灰活性,粉煤灰活性较高且具有滚珠效应,对混凝土抗压强度的贡献高于煤矸石;铁尾矿与粉煤灰、煤矸石协同作用缓解了铁尾矿单独作为掺合料对混凝土抗压性能的劣化,最优掺入比例为1∶2∶2。(3)掺量为20%的复合掺合料促进了界面过渡区附近的水泥水化,但劣化了整体孔结构,掺量为30%的复合掺合料优化了混凝土孔结构,明显降低了界面过渡区的孔隙率,但对水泥水化产生了消极影响。研究结果表明,复合掺合料改变了界面过渡区的孔隙率和水化进程,平衡界面过渡区的孔结构和水化进程是提高混...     

用岩石点荷载指标确定其单轴抗压强度的试验研究

对某矿山安山岩进行了现场点荷载试验,经概率分析得到了点荷载指标服从正态分布的结论,进而通过单轴压缩试验确定了安山岩点荷载指标和单轴抗压强度之间的定量关系及其置信区间。结果分析表明,只要严格按照规范选取试件,工程现场点荷载试验结果能够满足一般工程设计的要求。     

Brazilian Tensile Strength Testing

Journal of Mining Science - The paper discusses the direct and Brazilian tensile strength testing data in terms of the mechanical properties of rocks. The statistical correlation factors by...     

不规则岩矿块抗压强度测定方法

使用分形、混沌理论建立理论上较为严谨的确定不规则岩矿块强度的新方法。测定不规则岩矿块体的最大尺寸、最小尺寸、质量等物理参数后进行直接加压试验。由试验数据计算抗压强度。生产实践表明，所得强度数据准确、符合实际情况。而且简单易行。无需加工试件。     

煤系地层岩石单轴抗压强度统计分析

为解决岩性、试验环境和物理环境等因素导致岩石单轴抗压强度测定过程中出现的随机性和模糊性问题,对淮南矿区11-2号煤层顶板岩石进行单轴压缩试验,获得了88组试验数据,以单轴抗压强度为因变量,弹性模量和天然密度为自变量,运用SPSSI9.0专业数理统计软件建立多元非线性回归模型,并运用该模型对淮南矿区13号煤层顶板岩石单轴抗压强度进行预测.结果表明:多元线性回归模型能够较好地预测岩石的单轴抗压强度,为煤系地层有关工程设计及试验估算岩石单轴抗压强度提供参考.     

水泥土抗压强度经验公式研究

水泥土目前被广泛的应用于水利工程、建筑工程以及道路工程,但由于水泥土抗压强度的影响因素很多,需要作大量的实验,费时费力.该文在前人试验工作的基础上,通过曲线拟合方法,定量分析了水泥土抗压强度与土质、水泥掺入量、龄期等的关系,得到了水泥土强度经验公式.该公式在南通人防大厦基坑锚拉水泥土挡墙支护设计中得到验证,具有一定的理论意义和实用价值.     

含硅藻泥岩单轴抗压强度试验研究

对某深井煤矿不同深度的含硅藻泥岩进行了单轴无侧限抗压强度试验。通过分析试验数据可知,含硅藻泥岩的单轴无侧限抗压强度受温度、加载速率、含水率等因素影响,温度越低,加载速率越大,含水率越低,抗压强度越高。