矿山酸性水腐蚀条件下破碎带巷道支护方案优化

为了解决矿山井下破碎段巷道在酸性水腐蚀条件下的支护失效问题,通过分析井下酸性水形成过程,并对典型区域的酸性水成分进行检测,分析了酸性水对巷道支护的破坏机理。通过查阅相关文献,提出在混凝土中添加适量粉煤灰以提高混凝土的抗腐蚀能力。通过开展不同粉煤灰添加量混凝土试件在干湿循环酸性腐蚀条件下养护28d后的强度试验,最终确定粉煤灰添加量为20%时混凝土抗腐蚀能力最佳。通过对巷道的应力分布进行分析,提出了酸性水腐蚀条件下巷道支护的优化方案,新方案比旧方案支护总成本降低约348元/m,降低比例27.8%,产生了较高的经济效益。     

深部铜矿井下酸性水对混凝土支护腐蚀机理研究及对策

为了解决深部铜矿矿山混凝土支护被井下酸性水腐蚀破坏的问题,对井下酸性水的形成机理进行了分析研究。研究结果表明,井下酸性水是由于矿物中含有大量的硫化物,在与空气和水的相互作用下形成。通过对矿井下腐蚀严重区域进行取样,对酸性水的强度进行了检测。根据检测结果可知,深部铜矿井下p H值为2.79~3.51,属于强酸性溶液。根据酸性水中的主要成分,分析了酸性水对井下混凝土的腐蚀机理,酸性水对混凝土的腐蚀破坏主要表现为钙矾石结晶破坏和石膏结晶破坏。     

金属矿山蓄污水库渗漏分析及防渗技术研究

在调查江西某矿山污水库渗漏原因的基础上,分析了酸性污水对土石坝的腐蚀机理,进而制定了添加粉煤灰的混凝土垂直防渗墙的防渗技术方案。实践证明,添加粉煤灰的混凝土垂直防渗墙可以有效的提高防渗墙的致密性和减小其膨胀性,最终提高土石坝在酸性环境下的耐久性能,可供类似工程借鉴参考。     

井下充填体内钢筋的腐蚀特性及安全防护研究

针对井下盐卤水对充填体和钢筋的腐蚀作用,为提高盐卤水腐蚀条件下充填体的长期服役强度,在分析盐卤水对充填体和钢筋腐蚀原理的基础上,设计采用了钝化处理、添加防锈剂和添加环氧树脂涂层三种防护技术,通过3种防护条件下钢筋在盐卤水中的腐蚀试验,结果表明:钢筋表面涂刷环氧树脂涂层能够有效保护钢筋免受盐卤水的腐蚀,环氧树脂涂层能够有效阻止盐卤水离子的侵入。     

粉煤灰在煤矿井下巷道支护中的应用

目前,我国煤矿井下巷道中采用锚喷支护的技术比较普遍,但这种技术需要耗费大量的混凝土、水泥等。若将粉煤灰代替部分胶凝材料并用于井下巷道支护中,不仅可以降低支护的成本,还能充分有效地利用粉煤灰,减少对环境的污染与破坏。对粉煤灰在井下作为锚注支护材料应用情况进行了分析,证明是可行的,可使煤、电企业获得双赢。     

水泥增强粉煤灰浆液性能的实验研究

为了满足井下充填堵漏对灌浆防灭火材料的强度要求,在水泥-粉煤灰灌浆防灭火材料的浆液固化实验基础上,结合X射线衍射分析手段,研究了水泥掺量对粉煤灰浆液的初凝时间及抗压强度的影响,并探讨了水泥增强粉煤灰浆液的强度形成机理。结果表明:当灰水比为14∶10,粉煤灰与水泥的添加比例为3∶1,井下胶凝固化剂的添加量为3%~5%时,粉煤灰水泥固化浆液快速初凝,3 d抗压强度为2.91 MPa,14 d抗压强度为7.50 MPa,28 d抗压强度为7.95MPa,完全可以满足井下充填堵漏的需要。水泥水化与粉煤灰水化过程协同相互作用,形成致密界面结构是水泥增强粉煤灰浆液的主要原因。     

高炉水淬渣的利用研究

对邯钢高炉水淬渣的可磨性 ,水淬渣不同细度不同添加量的水泥胶砂强度、混凝土强度进行了试验研究。结果表明 ,随着水淬渣细度的提高胶砂强度值增大 ,随着水淬渣添加量的增大胶砂强度值减小。当水淬渣细度为 - 0 .0 74 mm占 98.0 %以上 ,其添加量超过 30 %时 ,仍能超过GB175 - 1999- 42 .5水泥的胶砂强度值。掺磨细水淬渣粉可以配制 C4 0以上的混凝土 ,在相同掺量下 ,随着水淬渣细度的增加 ,混凝土各个龄期的强度增加 ;在相同细度下 ,随着水淬渣粉掺量的增加 ,混凝土的早期强度明显降低 ,但后期强度增长很快 ,2 8d后可超过不掺渣粉的混凝土强度 ,水淬渣在 C4 0混凝土中的添加量可以达到 35 %以上。     

粉煤灰在煤矿巷道锚喷支护中的应用研究

利用坑口电厂排放的粉煤灰作混凝土掺合料,在室内及井下巷道做锚喷支护实验,结果表明:粉煤灰混凝土具有早期强度低的缺点,而双掺速凝剂和早强减水剂对喷射混凝土的早期强度影响较大;当粉煤灰取代量超过一定数值后,对后期强度影响较小。工业化应用的情况表明粉煤灰用于井下巷道锚喷支护是完全可行的。     

粉煤灰改善C35流态混凝土质量及在井下支护中的试验研究

试验研究了不同掺量的粉煤灰对C35流态混凝土质量指标的改善情况,寻求更好的处理热电厂粉煤灰的方法,配置更适合井下支护且质优价廉的流态混凝土。     

论水对混凝土腐蚀强度公式与混凝土工程实践——2012年《岩土工程勘察规范》全面修订的建议

该文总结了历次修订《岩土工程勘察规范》的经验,提出了水对混凝土腐蚀强度公式,说明了腐蚀强度与混凝土密实度及抗蚀能力的紧密关系及重要意义。文中水对混凝土腐蚀强度公式,来源于工程实践,又服务于工程建设。它是水对混凝土腐蚀和混凝土抗腐蚀自然现象的表达,是人们认识腐蚀强度的基础,掌控腐蚀速度、调整混凝土抗蚀能力的依据,是腐蚀规范标准的重要内容之一。该文为规范修订提供了有益的参考。     

低热值煤粉煤灰用于井下巷道锚喷支护的试验研究

介绍了淮南新集电厂低热值煤粉煤灰基本性质，对该种粉煤灰混凝土的抗压强度，抗剪强度和变形特性等力学性能进行了试验研究。试验研究表明，该粉煤灰用于井下巷道喷支护是可行的；用它作为喷射混凝土配料替代部分水泥和砂，不仅节约材料，降低支护成本，而且可变废为宝，具有良好的经济，社会，生态和环境效益。     

非碾压大掺量粉煤灰混凝土的试验研究

论文介绍了大掺量粉煤灰混凝土的发展,采用正交设计方法配制大掺量粉煤灰混凝土,通过运用极差、方差分析的方法分析了粉煤灰掺量等四个因素对混凝土强度及工作性的影响程度。结果表明,使用邯郸本地原材料配制大掺量粉煤灰混凝土,强度和工作性能均能满足一般工程的需要。     

碱激发粉煤灰基胶凝材料的水化过程及力学性能

为分析碱激发粉煤灰胶凝材料的力学性能,在实验室开展了不同碱激发条件下粉煤灰胶结充填体的抗压强度试验,系统分析了激发剂类型、激发剂掺量及粉煤灰掺量对充填体强度的影响规律。结果表明:当粉煤灰掺量为10%～20%时,粉煤灰基胶结充填体抗压强度均随着粉煤灰含量增加而不断增大,并且添加碱性激发剂能有效提高强度指标;添加了激发剂的粉煤灰基胶结充填体强度在各龄期段的增长速率明显高于未添加激发剂的充填体强度增长速率;粉煤灰基胶结充填体抗压强度随着激发剂掺量增加均表现出先增大后减小的趋势,并且在激发剂掺量为3%时达到最大值;此外,添加Na OH的充填体强度明显高于添加Na2Si O3的充填体抗压强度,并且对28 d抗压强度的改善效果优势更为突出;随着养护时间增加,水化反应生成的凝胶物质也逐渐增多,水化产物填充了孔隙结构从而促使充填体具有较好的承载性能。     

酸性环境下自燃煤矸石混凝土耐久性试验研究

为研究酸性环境作用对自燃煤矸石混凝土耐久性的影响,首先将自燃煤矸石混凝土试件分别放置在3种不同p H值的酸性溶液中进行腐蚀,然后参照ASTM C1585规范中的吸水试验方法,对自燃煤矸石部分替代传统粗骨料的混凝土试件水分传输能力进行试验,分析溶液p H值的变化规律,比较了酸性环境腐蚀和煤矸石掺量对试件吸水指标(累积吸水高度和两阶段吸水率)的影响。结果表明:随着浸泡时间的增长,酸性溶液的p H值逐渐增大;酸性环境腐蚀对自燃煤矸石混凝土的水分传输能力有明显影响,p H值越小,试件吸水指标增加越显著。另外,随着自燃煤矸石替代传统粗骨料量的增加,试件吸水指标亦不同程度提高。     

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。     

硫酸盐侵蚀环境下斜井加固技术研究

针对硫酸盐侵蚀环境下斜井混凝土井壁出现的破裂、剥落、渗漏等严重腐蚀问题,选取了甘肃万胜矿区副斜井作为研究对象,采用室内实验的方式,探讨了不同粉煤灰掺入量对混凝土抗侵蚀能力的影响,并研究了斜井井筒现场加固工艺。结果表明:粉煤灰对水泥胶砂试件抗侵蚀能力影响较大,试件抗蚀系数从大到小依次为粉煤灰掺入20%、10%、30%、0%、40%,为壁后注浆加固提供了理论依据;采用井筒密集架设工字钢井圈及同步敷设2mm厚防水抗腐软性材料对斜井进行修复加固,并对预留的防水抗腐蚀浆液填充区和井筒壁后进行注浆填充,防腐加固效果较好;对井圈内新喷射的混凝土表面进行硅烷浸渍处理,可有效减弱硫酸根离子等有害物质的扩散渗入。     

粉煤灰陶粒混凝土煤矿井下支护试验研究

通过试配LC20强度粉煤灰陶粒混凝土,在实验室内进行了混凝土抗压强度及弹性模量测试,对比分析了粉煤灰陶粒混凝土与普通混凝土的力学性能,确定了井下锚喷支护配合比方案,并按照该方案在寸草塔一矿进行了现场工业性试验.结果表明:实验室内试配LC20强度粉煤灰陶粒混凝土28d强度可达29.6MPa;粉煤灰陶粒混凝土的弹性模量较小...     

硅烷偶联剂对矿用聚氨酯/粉煤灰加固材料压缩强度的影响

针对煤矿井下岩体破碎,冒顶片帮等事故的发生,以聚醚多元醇、多亚甲基多苯基异氰酸酯、粉煤灰(FA)、阻燃剂TCPP、硅烷偶联剂(MPS)为基本原料,通过原味聚合法制备出聚氨酯/粉煤灰(PU/FA)加固材料。在此基础上,探究了最优的粉煤灰掺量及3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)添加剂量。在最优条件下,通过扫描电镜和粒度分析仪,分别研究了PU/FA复合材料的微观形貌及粒度分布并进行对比。同时,研究了不同养护时间下PU、PU/FA-0%和PU/FA-2.5%对加固材料压缩强度的影响。结果表明:粉煤灰能有效填入聚氨酯基体中且当掺量为20%强度最优,添加2.5%的MPS不仅能有效促进粉煤灰颗粒的细化及在聚氨酯基体中的分散,还能进一步改善无机粉煤灰与有机聚氨酯两相间的界面性质与交联密度。     

粉煤灰全尾砂膏体充填试验研究

电厂工业废料粉煤灰具有潜在胶凝活性。针对当前矿山膏体胶结充填成本高、强度低等现状,提出了以部分粉煤灰替代水泥作为胶凝剂。在对粉煤灰物删性能和化学成份测定分析的基础上,依不同的粉煤灰添加量进行了粉煤灰全尾砂胶结充填强度试验,并对粉煤灰在膏体充填料浆中的胶凝机理进行了探讨。结果表明：在质量分数和水泥用量相同的条件下,添加粉煤灰可以大幅度提高后期强度,并且龄期强度随粉煤灰用量的增加而增大。研究结果为提高胶结充填质量、降低充填成本,进一步综合利用人工火山奠定了一定的基础。     

大掺量引气剂混凝土在高寒干燥地区的抗冻性研究

为了研究大掺量引气剂对碾压混凝土抗冻性的影响,本文通过对混凝土的抗冻、抗渗和力学等性能的研究试验,分别研究了引气剂掺量、粉煤灰掺量和水胶比的变化对混凝土抗冻性能的影响,并在上述条件下研究了其对强度和抗渗等性能的影响。结果证明,在不降低混凝土强度和抗渗要求的情况下,大掺量引气剂和降低水胶比能显著提高碾压混凝土在高寒干燥地区的抗冻耐久性。