松散体灌浆加固试验研究

由于软岩巷道围岩松散、强度低、胶结程度差,已严重影响矿山的正常生产。针对此问题,采用自制的试验装置对松散体试件进行了室内灌浆试验研究,对比了不同浆液配比的灌浆效果。试验结果表明灌浆后松散体试件的强度及力学参数都有了显著的提高,而浆液的配比不仅对浆液渗透范围有影响,而且对灌浆结石体的力学特性也影响显著。最后,通过正交直观分析法计算得到了影响灌浆量和浆液扩散半径的主次因素依次为浆液水灰比、灌浆压力、介质析水率,并给出了灌浆量及渗透半径与各影响因素的数学回归模型。     

低成本注浆材料研制及其改性试验研究

为满足回采工作面通过构造带时围岩的控制问题及加固治理的需求,针对井下工作面深孔注浆的特点研制了一种高性能廉价注浆材料,通过实验室对水泥改性液浆液粘度、结石率、浆液粘结强度、抗压强度、表观脆性的测试研究,研究结果表明:改性液的引入不仅降低注浆材料成本,而且大大提高了浆液与受注物体间的粘结强度,最终确定水泥浆液水灰比0. 7∶1、水泥改性液用量15%～20%为水泥浆液的最佳配比。     

混凝土充填材料在沿空留巷巷旁充填中的试验研究

对沿空留巷巷旁充填混凝土充填材料进行了配比试验,测试不同配比的水泥砂浆与矸石形成的胶结体单轴压缩强度;分析了不同水灰比及加入矸石后材料强度的变化。试验结果表明:试件强度值的变化随着水灰比值的增加而有所降低;含矸试件强度要大于纯水泥砂浆试件强度;随着矸石间隙的减小,充填浆液的流动性受到一定的限制,导致矸石填充效果受到影响,降低矸石充填体的整体强度。     

多因素影响下湿喷混凝土的强度与配比优化

配合比是影响湿喷混凝土强度的关键,而多种因素影响的混凝土最佳配比难以确定。为探究多因素影响下的湿喷混凝土强度发展规律,优化配合比,采用中心复合试验法开展了配合比试验。在中心复合试验中,将废石占比、水泥掺量和水灰比设为影响因素,将湿喷混凝土抗压强度设为响应量,从而建立了强度回归模型,并开展了强度优化分析。建立的强度回归模型P<0.01,极显著;F>3.2,具有统计学意义。湿喷混凝土强度随废石占比增大先提高后降低,随水泥掺量增大、水灰比减小而提高。多因素影响下的强度变化规律与单因素作用下基本一致。提出了C25和C30强度等级的湿喷混凝土最佳配合比,经过试验验证了相关配比的可靠性。     

红柳煤矿粉煤灰灌浆防灭火技术的研究及其应用

以红柳煤矿I010403工作面实际开采状况为背景,采用粉煤灰代替黄土的灌浆技术。通过现场试验确定了适配煤矿灌浆及注胶防灭火系统的浆液配比,并对比了该配比粉煤灰浆与常用黄土浆的降温效果。研究结果表明,适配系统的最佳粉煤灰浆配比为5∶1,其在降温效果方面与黄土灌浆效果相当,并经过成本核算验证了其经济可行性。     

岩溶裂隙发育地层帷幕注浆材料性能及适用性研究

针对某矿区岩溶裂隙发育地层突水灾害帷幕注浆治理工程,开展适用于岩溶裂隙发育地层帷幕注浆材料的性能及适用性研究。通过室内试验对硅酸盐水泥单液浆、水泥-粉煤灰浆液、水泥-粉煤灰-黏土浆液基本性能以及最佳配比进行研究,并根据该矿区地层性质及帷幕注浆扩散方式要求,从材料性能、技术可行性、注浆过程控制、治理效果及经济环保性等方面系统研究了注浆材料适用性,对注浆实际工程材料选择提供参考及指导。研究结果表明:浆液水固比是影响浆液结石体强度、黏度、结石率、凝结时间等基本性能指标的主控因素,粉煤灰及黏土掺量配比也会影响复合材料基本性能参数。根据提出的注浆材料适用性评价方法以及不同配比不同类型材料性能参数,确定了不同区段注浆材料及配比等注浆参数,对该矿区突涌水进行了有效封堵。     

化学灌浆在混凝土补强加固中的作用

当前，用化学灌浆法粘结混凝土裂缝、加固多孔隙密集砂浆及松散混凝土，已经发展成为一门新技术。用于混凝土补强加固的主要化学灌浆材料有改性环氧树脂、水玻璃、甲基丙烯酸酯及聚氨酯等，广泛应用于工业与民用建筑、桥梁、大坝、房屋、隧道、矿山及地基基础等，解决了不少工程技术难题。１　化学灌浆材料的用途及作用上述混凝土补强加固的材料都具有粘度、强度、凝固时间可调节的特点。它们除了用于裂缝灌浆外，还具有以下用途和作用：（１）加固多孔隙密集砂浆层。灌浆粘结法除能将裂缝粘结外还可对低标号的多孔隙密集砂浆混凝土体进行渗…     

EVA和钢纤维改性混凝土力学特性研究

通过对不同掺量的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和钢纤维对混凝土的力学性能和耐久性能的影响规律研究,得到了一种用于井巷修补及巷旁充填的新型聚合物改性混凝土,并确定了各组分之间最佳配比。结果表明:EVA会降低混凝土的抗压强度,当掺量达到15%时,对混凝土的塑性变形能力和延性会有较好的提升;钢纤维会提高混凝土的强度和延性,在体积掺量为1.5%时,效果更明显;在C组中,钢纤维体积掺量为1.5%时,各方面的力学性能相比于体积掺量为1%时提高的较少。C3试验效果最佳,使混凝土塑性变性能力和延性得到显著提升,混凝土的劈裂抗拉强度增加了6.1%,抗折强度增加了29%,跨中挠度增加了420%,弹性模量从3.25 GPa降到了1.12 GPa,极大地提高了混凝土的力学性能和耐久性能。     

劈裂注浆技术在小康矿的应用

针对小康矿回采巷道变形量大、服务周期内多次翻修、严重制约安全生产的状况,小康矿通过在S 2N 5工作面回风巷应用劈裂注浆技术,向围岩劈裂灌浆,挤压加密围岩,增加浆液与围岩的摩擦力及浆液与锚杆(锚索)的握裹力,提高围岩强度,取得了良好的支护效果,实现了巷道不翻修的目的。     

基于颗粒流方法的煤层注浆细观力学特性模拟研究北大核心

注浆法是松软煤巷加固的常用方法之一,通过颗粒流模拟方法,对煤层的注浆过程进行了细观模拟研究,探究了不同煤体强度及注浆压力下的注浆效果,获取了浆液在煤层中的扩散形态。结果表明:煤层注浆经历“渗透-快速劈裂-缓慢劈裂-稳定”阶段,注浆过程中裂隙的扩展主要由裂隙尖端拉应力引起,在浆液压力作用下,裂隙尖端形成拉应力集中,达到启劈压力时浆液劈裂煤层;注浆压力及煤体强度对注浆效果均具有较大影响,注浆压力的增长对浆液扩散半径影响程度逐渐减小;煤体抗压强度越小,注浆扩散半径越大,裂隙发育越充分。     

铁尾矿砂用于混凝土细集料的试验研究

为探索铁尾矿砂用作混凝土细集料的可靠性,将不同比例的铁尾矿砂与天然砂混合制备铁尾矿砂混凝土,进行了铁尾矿砂颗粒级配调整、混凝土稠度和强度试验研究。结果表明：随着铁尾矿砂取代天然砂取代率的提高,其细度模数逐渐增大,过粗颗粒逐渐增多,级配曲线逐渐偏向右下角。选取一定比例的天然砂与铁尾矿砂混合后,颗粒级配得到明显改善;当铁尾矿砂的取代率为50%时,混凝土拌合物的工作性良好,达到了预拌混凝土大流动性的施工要求;掺入铁尾矿砂的混凝土28 d抗压强度高于普通混凝土,且随着尾矿砂取代率的递增,混凝土28 d抗压强度也递增,但劈拉强度表现出递减趋势。     

喷射钢纤维混凝土性能试验研究

 通过不同的配合比和掺入不同体积率的钢纤维混凝土来进行对比,利用抗压、劈裂抗拉和抗折试验分析钢纤维混凝土的性能。结果表明,水灰比为0.5的钢纤维混凝土抗压、抗折、抗拉强度分别比未加钢纤维混凝土提高了10.3%、9.6%和33.5%,水灰比为0.6的钢纤维分别提高了33.8%、10.8%和8.4%;而对于不同掺量的比较中,掺量较高的混凝土强度提高要高一些。由此可见,在不同的水灰比和不同的掺量下对混凝土的性能会产生不同的影响,但总体看来钢纤维能够提高喷射混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度等性能,能够为地下工程提供更好的支护作用。     

混凝土修补用环氧树脂的抗冻融性能研究

以环氧树脂为主剂、以改性脂肪胺为固化剂,通过丁腈橡胶增韧和硅灰石增强改性,制备得到一种高性能混凝土修补材料,并对其抗冻融性能进行了深入研究.结果表明,当增韧剂和填料添加量保持不变时,随着冻融循环次数的增加,修补材料的抗压强度显著增大.当增韧剂和填料用量分别低于20phr和100phr时,修补材料的抗压强度随着增韧剂用量...     

硫酸钙晶须改性环氧胶粘剂的研究

硫酸钙晶须是由生石膏制备而成的新型非金属材料.以硫酸钙晶须为填充剂,进行了配制环氧胶粘剂的研究.考察了硫酸钙晶须对环氧胶粘剂性能的影响,并与目前常用的几种填充剂进行比较.比较结果表明,其抗伸强度可提高50%～120%,剪切强度相对可提高40%～140%,效果明显.硫酸钙晶须是胶粘剂非常优良的填充剂.     

新型混凝土配比设计及其在锚喷巷道中的应用

根据锚喷结构原理和纤维增强机理,研究地下新型锚喷混凝土配合比,通过正交试验,对影响新型喷射混凝土的因子和不同纤维掺量进行试验分析,得到了优化后的新型喷射混凝土配合比。应用有限元软件和工业试验对所得配比下的新型混凝土喷层进行了数值模拟计算和现场应用,表明:与普通混凝土相比,新型混凝土具有更好的抗变形能力,让压效果明显。新型喷射混凝土为锚喷巷道支护技术的发展开辟了新的途径。     

粉煤灰膨胀剂对喷射混凝土力学性能影响试验

基于一定掺量速凝剂条件下,对喷射混凝土掺不同量的粉煤灰与膨胀剂下的力学性能进行了研究。结果表明,单掺膨胀剂的喷射补偿收缩混凝土在膨胀剂掺量为6％时,抗压、劈裂抗拉强度较好;单掺粉煤灰的喷射粉煤灰混凝土,抗压、劈裂抗拉强度随粉煤灰掺量增加而下降;粉煤灰混凝土在膨胀剂掺量为6％、粉煤灰掺量为10％时效果最佳,抗压、劈裂抗拉强度相对于素混凝土分别增加了4．5％、6．6％。     

有机海泡石/环氧树脂复合材料的研究

以环氧树脂为基体,酚醛胺(T31)为固化剂,有机改性后的海泡石为增强剂,制备了有机海泡石/环氧树脂复合材料.通过X射线衍射(XRD)分析、傅里叶变换红外(FTIR)分析、热重分析(TG)、拉伸试验研究了复合材料的结构、力学性能、耐热性能.结果表明,环氧树脂可插层进入有机海泡石中;随着有机海泡石加入量的增加,环氧树脂的力学性能和耐热性能逐渐增强,有机海泡石含量为1％时,其拉伸剪切强度比纯环氧树脂提高了69.5％;有机海泡石含量为2％时,热分解温度提高了31℃.     

铁尾矿沥青混凝土混合料的路用特性研究

为探究不同铁尾矿掺量下沥青混凝土的路用特性,以齐大山铁尾矿部分替代天然砂为细骨料,考察了铁尾矿掺量对沥青混凝土混合料软化点、高温稳定性、冻融劈裂、抗车辙性以及低温抗裂性的影响。结果表明：①随着铁尾矿掺量的增大,试样软化点先增大后趋于稳定,动稳定度先升高后降低,铁尾矿掺量为20%时沥青混凝土混合料的软化点及动稳定度最高,分别达56 ℃、5 292次/mm。②随着铁尾矿掺量的增大,试样最大弯曲应变先减小后增大,抗弯强度逐渐增大;最大弯曲应变值在铁尾矿掺量为30%时达到了最低,且此时试样的性能基本能够满足路面性能的要求。③随着铁尾矿掺量的增大,试样抗车辙因子先增大后略微降低,铁尾矿掺量为20%时达到最大值。④随着冻融循环次数的增加,试样劈裂强度比逐渐降低;在同一冻融循环次数作用下,随着铁尾矿掺量的增大,沥青试样的劈裂强度比呈现出先增大后减小的趋势。综合铁尾矿沥青混凝土试验结果可知,当铁尾矿掺量为20%~30%时,沥青混凝土的各项指标可达到最佳。     

聚合物耐磨防腐涂层材料及其应用

简要介绍了聚氨酯改性环氧聚合物耐磨防腐材料的合成工艺及其影响因素.对比了聚氨酯改性环氧聚合物涂料、丁腈改性环氧耐磨涂料和国外同类产品的抗磨损性能.结果表明,该聚合物涂料的耐磨防腐性能明显高于同类型其它涂层材料,具有良好的市场前景.     

钢纤维混凝土破坏机理及力学性能试验

通过分析比较素混凝土和钢纤维混凝土的破坏机理,讨论了钢纤维的加入对混凝土的整个破坏过程的影响,钢纤维的掺入对基体的增强机理和横跨于裂缝间的钢纤维对裂缝发展的约束作用。结果表明:钢纤维对混凝土的阻裂作用很明显,而对混凝土起裂的限制作用不明显。对钢纤维掺量为30 kg/m3的钢纤维喷射混凝土进行现场喷射大板切割试件力学性能试验,研究其立方体抗压强度、轴心抗压强度和劈拉强度,并在试验分析中导入标准差系数对试验数据的可信度进行评价。