矿渣-粉煤灰注浆材料的性能与微观结构研究及优化

为研究矿渣-粉煤灰注浆材料的宏观性能与微观结构,利用正交试验和极差分析方法对矿渣-粉煤灰注浆材料进行了测试,研究了水玻璃模数、碱固比、水灰比、矿渣粉煤灰比等因素对浆液流动度、表现黏度、析水率、凝胶时间、28 d抗压强度等物理和力学性能的影响规律。通过扫描电子显微镜(SEM)分析了注浆材料微观结构和宏观性能之间的联系。结果表明：水灰比对浆液的物理力学性能有明显的影响,水灰比与浆液流动度、凝胶时间、析水率呈正相关,与表现黏度、抗压强度呈负相关;水玻璃模数主要影响凝胶时间,二者呈正相关;碱固比主要影响析水率,二者呈负相关;矿渣与粉煤灰的比值对流动度和强度有较大的影响,随着比值的提高,浆液流动度和强度升高。利用矩阵分析法得到了料浆配比的优选方案：矿渣∶粉煤灰为7∶3、水玻璃模数2.0、碱固比4%、水灰比0.9。矿渣-粉煤灰注浆材料充分利用工业废渣,现场工程应用效果良好,研究结果为该材料的工程应用提供了参考。     

浅埋煤层回采巷道合理煤柱宽度的实测研究

神东矿区综采特点是高产高效,推进速度快,工作面长(240 m),回采距离大(3000～5000 m).为保证综采面的快速安全高效开采,减少工作面搬家次数,实现高产目的,关键是要解决浅埋煤层条件下大断面、超长距离回采巷道的安全维护问题,即应设计适宜的巷道支护方式与支护参数,选择合理的回采巷道煤柱宽度.本文针对神东矿区的典型浅埋煤层条件,用现场实测煤柱支承压力分布方法,分析给出了榆家梁矿、补连塔矿和大柳塔矿主采煤层回采巷道的合理煤柱宽度范围,对今后回采巷道布置、煤柱宽度以及巷道支护设计,具有工程实用价值和决策指导作用.     

定向注浆不同注浆压力下浆液扩散特性研究

为研究定向注浆不同注浆压力下的浆液扩散特征,以黄河北煤田开采受顶底板灰岩水威胁为背景,通过采用理论分析、试验模拟和工程分析等方法,获得了不同注浆压力下平行分支孔浆液时空扩散特性。结果表明：定向分支钻孔的最佳注浆时间为40 min,最佳注浆压力为11 MPa,为受岩溶承压水威胁的黄河北煤田及其类似矿井的科学安全开采提供了参考。