不同水化环境的水泥基固废充填材料性能研究

为研究不同水化环境对水泥基固废充填材料力学性能和微观结构的影响机制,设计了标准恒温恒湿养护(C1)、套 袋恒温恒湿养护(C2)、自然空气养护(C3)、水中养护(C4)、30 ℃养护(C5)、40 ℃养护(C6)等6种水化环境,探究了不同水化环境下试块的破坏形态,采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)分析了充填材料水化产物的作用机理.结果表明:养护温度是影响充填体早期抗压强度快速提升的关键因素,能够加快硅铝酸盐原料的溶解重构缩聚反应,增加水化产物钙矾石和C-S-H 凝胶的产出量,产物快速生长,相互交织填充于骨料孔隙之间,形成致密的三维结构,在C6水化环境,充填体3 d和7 d抗压强度分别达到最大值2.08 MPa和3.07 MPa.但过高的温度导致水化产物分布不均匀,阻隔了胶凝活性离子的溶出,影响了后期强度的提升.湿度决定了充填体后期强度的发展,能够为水化反应提供水分子,当养护龄期为２８d时,不同水化环境下充填体的抗压强度为C6＞C4＞C1＞C5＞C3＞C2.     

深部构造区大倾角工作面回撤致冲机理及防治技术

深部构造区大倾角工作面回撤期间冲击风险较高,为研究回撤期间致冲机理及防治技术,以潘西煤矿6199工作面为背景,采用理论分析、数值模拟,结合现场数据开展研究。结果表明：工作面受多因素影响处于复杂高静载环境,上部基本顶尖角区剪应力集中明显,工作面液压支架撤离,上覆岩层压力向工作面前方转移,局部超过极限载荷可能发生高静载加载型冲击,基本顶破断及断层活化产生动载,可能诱发动静载叠加型冲击;根据回撤前矿压数据,前方岩层活动较为剧烈,工作面微震预警事件发生前后支架阻力升高,存在基本顶破断及断层活化可能,冲击风险较高。基于回撤致冲机理提出卸压-支护协同防冲技术,即通过弱化高静载影响,降低动载产生可能性,辅助提高顺槽支护强度、控制工作面顶板降低回撤期间冲击风险;工作面回撤期间矿压监测数据无明显升高,卸压-支护协同防冲技术效果较好。     

郭屯煤矿ARAMIS M/E微震监测台网的优化设计研究

本文应用微震震源定位理论和D值优化设计理论,结合郭屯煤矿重点监测区域实际情况确定了ARAMIS M/E微震监测台网布置方案,提出了确定台站位置的一般原则,同时利用定位误差云图对台网布置方案进行了数值仿真模拟。结果表明郭屯煤矿微震台网的设计能够满足当前监测要求,有效为冲击地压的预测预报提供基础数据。     

深部巷道围岩承载圈演变规律与支护技术北大核心

以郭屯煤矿-670辅助水平轨道巷为工程背景,通过承载圈力学模型分析巷道围岩应力变化,采用FLAC^(3D)软件对不同掘进距离、侧压系数和垂直应力下的巷道围岩应力变化进行研究;分析不同长度的锚杆和锚索对承载圈的控制作用。结果表明:随着巷道向深部扩展,承载圈也向巷道深部转移且厚度增加,巷道顶底板应力较两帮应力变化大,承载圈形状由圆形向椭圆形变化;发现锚杆主要控制承载圈内边界,减小巷道围岩浅部的破坏;锚索主要控制承载圈外边界,影响巷道围岩应力分布。根据承载圈理论及对锚杆锚索对承载圈的控制作用提出“锚网喷+锚杆+锚索”联合支护方案;应用表明:“锚网喷+锚杆+锚索”联合支护技术对该矿巷道围岩控制有较大的技术优势。