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基于低标硫铝酸盐水泥熟料的高水材料物理力学性能及应用
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作者 陈志松 徐佑林 +3 位作者 江泽标 肖兵 吴少康 张际涛 《采矿与岩层控制工程学报》 EI 北大核心 2024年第2期142-152,共11页
为解决高水材料充填成本高、物理力学性能差等问题,选用低标硫铝酸盐水泥熟料为主要原料,通过物理试验探究了低标硫铝酸盐水泥熟料高水材料在不同外加剂剂量、水灰比、水温下的物理力学性能,并通过工艺性试验测试了实际应用效果。研究... 为解决高水材料充填成本高、物理力学性能差等问题,选用低标硫铝酸盐水泥熟料为主要原料,通过物理试验探究了低标硫铝酸盐水泥熟料高水材料在不同外加剂剂量、水灰比、水温下的物理力学性能,并通过工艺性试验测试了实际应用效果。研究结果表明:(1)不同条件下高水材料物理力学性能不同的主要原因在于其钙矾石的生成速率及生成量受到影响;(2)以低标型硫铝酸盐水泥熟料作为高水材料原料时,使用一定量外加剂能够改善其样貌并显著提升其强度;(3)降低水灰比能够显著提升高水材料的早期强度及峰值强度,且每提高0.1的水灰比,平均各龄期强度下降约11%;(4)水温对于高水材料初凝时间的影响高于终凝时间,对早期强度起促进作用,水温每上升2℃, 1d强度增加约6.8%;(5)影响高水材料强度的各项因素排序为:外加剂>水灰比>水温;(6)现场应用低标型硫铝酸盐水泥熟料高水材料后,巷道变形量较小,取得较好的留巷效果。 展开更多
关键词 硫铝酸盐水泥熟料 高水材料 沿空留巷 高水充填
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利民煤矿Ⅰ030902工作面高水材料墩柱围岩控制技术研究
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作者 董海清 李亚斌 +1 位作者 李阳 傅孜钊 《煤炭技术》 CAS 2024年第11期104-109,共6页
在工作面通过老空巷道时,工作面与老空巷道间煤柱逐渐变窄,导致空巷围岩严重变形,围岩失稳和支架压死等问题。通过理论计算、数值模拟和现场实验,确定了工作面超前支承应力范围和煤柱临界宽度以及超前加固时机。提出了高水材料墩柱支护... 在工作面通过老空巷道时,工作面与老空巷道间煤柱逐渐变窄,导致空巷围岩严重变形,围岩失稳和支架压死等问题。通过理论计算、数值模拟和现场实验,确定了工作面超前支承应力范围和煤柱临界宽度以及超前加固时机。提出了高水材料墩柱支护技术对老空巷道进行围岩控制,通过建立数值模型进行模拟计算,反演高水材料墩柱支护效果,模拟得出2.5 m间距高水材料墩柱支护围岩控制效果最佳,并确定了最佳支护参数。现场监测结果显示,采用高水材料墩柱支护技术有效地控制了围岩变形,取得了良好的支护效果。 展开更多
关键词 空巷 围岩控制 高水材料 墩柱支护 加固时机
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适用于单液注浆的高水材料改性试验研究
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作者 张杨 《四川水泥》 2024年第9期1-3,共3页
高水材料是一种新型注浆充填材料,其自身性能直接影响充填体的稳定性。针对高水材料易离析和分散的问题,通过单掺2种外加剂(悬浮剂、絮凝剂)对其进行改性试验研究。通过外加剂对清水表观粘度的影响规律,确定适宜的外加剂掺量进行高水材... 高水材料是一种新型注浆充填材料,其自身性能直接影响充填体的稳定性。针对高水材料易离析和分散的问题,通过单掺2种外加剂(悬浮剂、絮凝剂)对其进行改性试验研究。通过外加剂对清水表观粘度的影响规律,确定适宜的外加剂掺量进行高水材料的表观粘度、不同养护龄期(3d、7d及28d)的抗压性能以及SEM微观结构试验研究。结果表明,2种外加剂均使得高水材料表观粘度提高,但絮凝剂的效果更为显著;絮凝剂能更好地保证试样后期整体性和抗压强度稳定性;同时絮凝剂的掺入有效地改善了内部微观结构,改善了水泥颗粒分布的均匀性,增强了颗粒间的粘结力,且水化产物有效地阻挡了钙矾石的碳化反应,确保高水材料强度的稳定性。 展开更多
关键词 高水材料 注浆填充 表观粘度 抗压强度 微观结构
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盛平煤矿综采工作面蹬空条件下高水材料充填空巷技术实践
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作者 杨帅楠 翟小军 +2 位作者 靳强 兰保荣 陈紫奂 《当代化工研究》 CAS 2024年第11期107-109,共3页
针对山西盛平煤矿一段综采工作面蹬空开采过程中容易出现底板煤柱破坏失稳,工作面产生塌陷风险问题。为保证综采工作面安全通过空巷,提出了高水材料充填空巷技术,通过分析工作面底板破坏塌陷机理,采取不同配比的高水材料凝固性能的试验... 针对山西盛平煤矿一段综采工作面蹬空开采过程中容易出现底板煤柱破坏失稳,工作面产生塌陷风险问题。为保证综采工作面安全通过空巷,提出了高水材料充填空巷技术,通过分析工作面底板破坏塌陷机理,采取不同配比的高水材料凝固性能的试验,确定水灰质量比为4:1,并设计了分段阻隔注浆充填方案,对老巷进行填充加固和补充加固。现场工业性试验结果表明:工作面回采期间正常推进,通过空巷时,工作面液压支架的支护阻力为15.5 MPa,空巷充填体压缩量为50~150 mm,表现出良好的支撑顶板的能力,工作面安全高效地通过空巷。 展开更多
关键词 综采工作面 蹬空开采 高水材料 充填加固
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8105工作面高水材料巷旁充填沿空留巷方案及应用
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作者 李博 《山西化工》 CAS 2024年第5期193-194,204,共3页
某煤矿为了降低巷道的资金成本,缓解采掘压力,依据8105工作面的开采条件和留巷泵站输送长度等因素,使用高水材料巷旁充填沿空留巷的方法,采用巷道加强支护、巷旁支护、补强支护等方式确保沿空留巷效果,经过对实地矿压监测,测量结果:在... 某煤矿为了降低巷道的资金成本,缓解采掘压力,依据8105工作面的开采条件和留巷泵站输送长度等因素,使用高水材料巷旁充填沿空留巷的方法,采用巷道加强支护、巷旁支护、补强支护等方式确保沿空留巷效果,经过对实地矿压监测,测量结果:在留巷围岩稳固以后顶板下沉量200 mm,两帮位移量140 mm,巷道断面的平均收缩率在8%之内,保障了矿井的安全生产。 展开更多
关键词 高水材料 沿空留巷 补强支护
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泵送高水材料充填支柱在工作面过空巷中的应用
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作者 丛日东 《能源技术与管理》 2024年第4期167-169,共3页
为解决综采工作面过空巷期间片帮冒顶、压架倒架等多发事故问题,以成庄煤矿5314工作面为工程背景,采用泵送高水材料充填支柱配合空巷煤帮预注浆加固技术对空巷区域进行了维护,并对充填支柱材料性能、施工工艺、充填系统等进行了优化。... 为解决综采工作面过空巷期间片帮冒顶、压架倒架等多发事故问题,以成庄煤矿5314工作面为工程背景,采用泵送高水材料充填支柱配合空巷煤帮预注浆加固技术对空巷区域进行了维护,并对充填支柱材料性能、施工工艺、充填系统等进行了优化。现场监测表明,在过对接切眼空巷期间,液压支架工作阻力仅呈现略微下降趋势,并未出现急剧增高现象。这充分表明充填支柱对空巷顶板形成有效支撑,确保了工作面回采安全。 展开更多
关键词 高水材料 充填支柱 过空巷
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沿空留巷高水材料巷旁充填技术应用实践
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作者 杨玉龙 《内蒙古煤炭经济》 2024年第10期120-122,共3页
针对糯东煤矿12000工作面上巷采用普通混凝土沿空留巷技术,存在施工工序复杂、墙体凝固时间长及巷道易变形等缺点,为解决这一技术弊端,结合糯东煤矿12000-1工作面的地质资料,在12000-1工作面回风巷引进柔模袋高水材料巷旁充填墙体技术。
关键词 沿空留巷 高水材料 巷旁充填
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铝土矿高水材料逐巷充填矿柱回收技术及应用
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作者 姚达 吴占伟 +2 位作者 张清秋 卢广源 韩晓克 《轻金属》 2024年第6期4-11,共8页
奥家湾铝土矿采用房柱式采矿法,留设大量矿柱支撑顶板,采出率低,矿石损失量大。为安全回收铝土矿柱,理论分析了充填前后矿柱及充填体的应力分布状态,根据铝土矿体赋存特征及开采条件,提出了高水材料逐巷充填矿柱回收技术并开展了现场试... 奥家湾铝土矿采用房柱式采矿法,留设大量矿柱支撑顶板,采出率低,矿石损失量大。为安全回收铝土矿柱,理论分析了充填前后矿柱及充填体的应力分布状态,根据铝土矿体赋存特征及开采条件,提出了高水材料逐巷充填矿柱回收技术并开展了现场试验:将铝土矿柱划分多条采巷,开采完毕后采用水灰比为4∶1的高水充填材料与矸石胶结充实接顶,逐巷有序充填回收矿柱。为评估充填体力学性能,进行现场取样并开展实验测试。结果表明:充填体单轴抗压强度为2.84MPa,可有效支撑顶板,弱化矿柱应力集中程度,提高采场稳定性。本技术可安全回收矿柱,将矿石采出率提高至81%,同时能有效控制采后覆岩活动,且充填成本低,技术经济效益显著。 展开更多
关键词 铝土矿 高水充填材料 逐巷充填开采 矿柱回收 采出率
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窄高水材料巷旁充填沿空留巷围岩偏应力演化及控制 被引量:4
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作者 鄢德恒 《煤炭工程》 北大核心 2023年第2期45-51,共7页
为了解决高水材料窄巷旁充填沿空留巷围岩破坏严重及难以控制的问题,以登茂通公司2202综采工作面1.4m窄高水材料巷旁充填沿空留巷为工程背景,基于实验室实验测试了水灰比为1.6∶1高水材料的强度特征,通过数值模拟及现场工程试验研究了... 为了解决高水材料窄巷旁充填沿空留巷围岩破坏严重及难以控制的问题,以登茂通公司2202综采工作面1.4m窄高水材料巷旁充填沿空留巷为工程背景,基于实验室实验测试了水灰比为1.6∶1高水材料的强度特征,通过数值模拟及现场工程试验研究了高水材料窄巷旁充填沿空留巷围岩偏应力分布规律及其失稳破坏机制。结果表明:①随着超前工作面距离的不断增加,偏应力峰值带位置逐渐发生偏转,偏应力峰值大小逐渐减小,越靠近工作面采动影响越剧烈;②超前工作面40m范围内的巷道围岩偏应力峰值带主要集中在巷道右上肩角与左下肩角,超前工作面距离大于50m时的围岩偏应力峰值带主要集中在巷道顶底板围岩深部处,且近似呈对称状分布;③工作面回采且留巷完成后,留巷围岩偏应力峰值主要集中于实体煤帮与实体煤侧顶板处,支护时需保证锚索杆体穿过实体煤帮及顶板围岩偏应力峰值带位置。基于此提出高水材料窄巷旁充填沿空留巷围岩采用“顶板全锚索支护+巷内三排单体支柱+实体煤侧补强锚索加固+巷旁高水材料充填墙”对拉预紧锚杆并辅以单体柱护墙+采空区侧单体柱撑顶并辅以锚杆加固顶板的分区域非对称综合控制技术,通过现场工程实践证明了留巷围岩控制技术的合理性,保障了高水材料窄巷旁充填沿空留巷的稳定性。 展开更多
关键词 沿空留巷 高水材料 巷旁充填 偏应力 围岩控制
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复杂条件下工作面过空巷冒顶机理及高水材料充填技术研究 被引量:1
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作者 梁煜 《山西煤炭》 2023年第1期82-87,共6页
为确保安全回采,提高回采效率,以山西某矿1213综放工作面回采范围内的空巷为研究对象,在过巷前采用高水材料充填空巷。高水充填材料的甲料浆和乙料浆按质量比为1∶1混合使用,并根据1213综采工作面具体生产地质条件,采用高水充填材料净... 为确保安全回采,提高回采效率,以山西某矿1213综放工作面回采范围内的空巷为研究对象,在过巷前采用高水材料充填空巷。高水充填材料的甲料浆和乙料浆按质量比为1∶1混合使用,并根据1213综采工作面具体生产地质条件,采用高水充填材料净浆充填,水灰质量比确定为5∶1,现场采用泵送加挡墙分段填充空巷。在使用高水材料填充后,工作面漏顶、压架、倒架现象明显减少,两顺槽片帮现象得到改善,回采速度加快,取得了预期效果。 展开更多
关键词 高水材料 充填开采 围岩强化
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高水材料沿空留巷防漏风技术在孤岛工作面开采中的应用
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作者 李臣武 《山西焦煤科技》 CAS 2023年第5期18-22,27,共6页
为解决龙宝煤矿孤岛工作面11205里块采面采掘工程施工期间外块采空区漏风及内因火灾防治问题,实现里块综采工作面高产高效生产,外块采煤工作面回采期间,对锚杆(索)+铁丝网+钢带联合支护的运输巷和回风巷外段进行高水材料沿空留巷,将外... 为解决龙宝煤矿孤岛工作面11205里块采面采掘工程施工期间外块采空区漏风及内因火灾防治问题,实现里块综采工作面高产高效生产,外块采煤工作面回采期间,对锚杆(索)+铁丝网+钢带联合支护的运输巷和回风巷外段进行高水材料沿空留巷,将外块采空区漏风率降到最小,减小采空区遗煤氧化的概率。里块孤岛工作面采掘活动期间应用SF_(6)示踪技术在运输巷外块监测点向采空区释放SF_(6)示踪气体,配合人工测风措施,监测11205外块采空区漏风量,分析漏风规律。从地面气体分析中心到11205外块采空区安装束管监测系统,利用束管抽样分析监测采空区煤层自燃征兆气体,定性分析采空区遗煤的自燃风险,监测成果为外块采空区内因火灾防治提供基础性依据,使煤矿科学预测采空区煤层自燃灾害,针对性制定和实施防灭火措施,从而保障孤岛工作面安全高效开采。 展开更多
关键词 孤岛工作面 高水材料 沿空留巷 SF_(6)示踪技术 束管监测
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综采工作面高水材料充填沿空留巷技术研究
12
作者 朱志攀 《能源与节能》 2023年第11期111-113,共3页
沿空留巷是无煤柱开采的一种方式,其关键在于采用合适的巷旁支护方式。为了保证支护的效果和效率,高水材料充填巷旁支护已经成为一种重要的方式。重点介绍了高水材料充填沿空留巷的具体工艺,并结合在A矿的具体应用探讨了沿空留巷的优化... 沿空留巷是无煤柱开采的一种方式,其关键在于采用合适的巷旁支护方式。为了保证支护的效果和效率,高水材料充填巷旁支护已经成为一种重要的方式。重点介绍了高水材料充填沿空留巷的具体工艺,并结合在A矿的具体应用探讨了沿空留巷的优化方式。研究可以为高水材料充填沿空留巷提供一定的参考。 展开更多
关键词 高水材料 沿空留巷 巷旁支护
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矸石充填加高水材料注浆开采方式的实践应用研究
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作者 冯达文 《山东煤炭科技》 2023年第2期9-10,14,共3页
为有效处理沙曲一号煤矿掘进施工中产生的矸石,在理论计算的基础上进行了矸石充填加高水材料注浆的应用研究。观测结果表明:煤矿地面最大下沉量38 mm,最大倾斜值为0.88 mm/m,下沉速度为0.78 mm/d,地面下沉量对建筑物无破坏影响。
关键词 矸石 充填 高水材料 注浆
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高水材料巷旁充填沿空留巷技术在屯兰矿应用研究
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作者 刘蔷 《山东煤炭科技》 2023年第9期61-64,共4页
为解决屯兰矿采用混凝土沿空留巷存在的效率低、成本高、支护效果差等问题,引进高水速凝材料巷旁充填沿空留巷工艺技术,通过理论计算确定巷旁充填体宽度2.2 m,设计充填体补强支护、充填区域顶板支护、巷内补强支护、临时支护方案。应用... 为解决屯兰矿采用混凝土沿空留巷存在的效率低、成本高、支护效果差等问题,引进高水速凝材料巷旁充填沿空留巷工艺技术,通过理论计算确定巷旁充填体宽度2.2 m,设计充填体补强支护、充填区域顶板支护、巷内补强支护、临时支护方案。应用表明,巷道表面及充填体变形在可控范围内,留巷支护效果良好,该工艺可在屯兰矿推广使用。 展开更多
关键词 沿空 高水材料 充填
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高水材料充填沿空留巷应力控制与围岩强化机理及应用 被引量:39
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作者 柏建彪 张自政 +3 位作者 王襄禹 徐营 闫帅 徐军 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期16-28,共13页
高水材料被广泛应用于不同条件下的薄及中厚煤层沿空留巷、部分条件较好的厚煤层沿空留巷,形成了丰富的高水材料充填沿空留巷围岩控制实践。基于高水材料充填沿空留巷理论研究和现场实践,以应力控制与围岩强化为主线,分析了充填留巷围... 高水材料被广泛应用于不同条件下的薄及中厚煤层沿空留巷、部分条件较好的厚煤层沿空留巷,形成了丰富的高水材料充填沿空留巷围岩控制实践。基于高水材料充填沿空留巷理论研究和现场实践,以应力控制与围岩强化为主线,分析了充填留巷围岩在巷道掘进、工作面超前采动影响、留巷围岩调整稳定和邻近工作面复用4个阶段的应力与变形特征,提出了“基本顶二次破断”的覆岩顶板运动特征。以青龙同昌煤矿15102工作面沿空留巷为背景,数值模拟研究了留巷过程中围岩应力和塑性区分布特征,揭示了充填留巷覆岩基本顶的旋转下沉是留巷巷道所受外力的主要来源;在此基础上,提出了充填留巷围岩控制的关键区域,根据高水材料固结体的较强塑性变形特性,提出了高水材料充填沿空留巷围岩分时分区强化机理,确定了合理的高水材料充填体支护阻力计算式、留巷顶板离层计算式和实体煤帮的支护强度计算式,给出了高水材料充填沿空留巷围岩控制关键参数设计方法,关键参数包括充填体支护阻力(充填体宽度和强度)、顶板支护强度(巷内支护和临时支护)、实体煤帮支护强度。介绍了山西高平青龙同昌煤业15号煤层和赵庄煤业9号煤层高水充填沿空留巷围岩控制2个应用实例,留巷围岩变形控制效果良好。最后,提出了高水充填沿空留巷围岩控制技术的发展方向。 展开更多
关键词 沿空留巷 高水材料 应力控制 围岩强化 支护阻力
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高水材料充填技术在减小地表沉降中的应用 被引量:7
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作者 刘辉 何春桂 +2 位作者 董增林 牛争分 张兆江 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期54-56,61,共4页
高水材料用于采空区充填有着工艺简单、凝结速度快、性能稳定等优点。采用建立地表沉降观测站方式,研究了用高水材料充填采空区后地表沉降变形规律。结果显示,充填后地表的下沉量明显减小。2009年5—12月,充填后地表最大下沉值为165.6mm... 高水材料用于采空区充填有着工艺简单、凝结速度快、性能稳定等优点。采用建立地表沉降观测站方式,研究了用高水材料充填采空区后地表沉降变形规律。结果显示,充填后地表的下沉量明显减小。2009年5—12月,充填后地表最大下沉值为165.6mm,月平均下沉20.7mm。该方法用于减小开采引起的地表沉降,比传统的充填方法效果明显。 展开更多
关键词 高水材料 地表沉降 充填 变形监测
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真实水环境下高水材料三轴蠕变特性研究 被引量:5
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作者 蒋源 刘长武 +2 位作者 谢辉 郭兵兵 陈宏臻 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期87-93,共7页
为研究采空区中的高水充填材料的活动规律,利用自行设计、加工、制造的轴压水压联合作用岩石流变试验系统,进行真实压力水环境下高水材料的蠕变试验。结果表明:水环境有利于高水材料强度的保持和发展,水压力可以提高材料的承载能力和长... 为研究采空区中的高水充填材料的活动规律,利用自行设计、加工、制造的轴压水压联合作用岩石流变试验系统,进行真实压力水环境下高水材料的蠕变试验。结果表明:水环境有利于高水材料强度的保持和发展,水压力可以提高材料的承载能力和长期强度;同时,水压力可以抑制高水材料的蠕变发展,且水压力越大,材料稳定蠕变的极限蠕变量越小;水压力对高水材料蠕变试验的初始应变率有显著影响,并影响进入到稳定蠕变阶段所需的时间长度。 展开更多
关键词 真实水环境 高水材料 水压力 长期蠕变试验 蠕变特性
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高水材料的水化硬化反应机理的研究 被引量:13
18
作者 宋存义 陈克丕 汪辉 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 1999年第4期261-263,共3页
关键词 高水材料 水化硬化反应 新型材料
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高水材料在“三软”煤层注水、防尘、封孔技术中的应用研究 被引量:22
19
作者 张英华 梁铜柱 崔景昆 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期46-49,共4页
通过对传统封孔方法存在问题的分析 ,很好地解决了“三软”煤层封孔难的问题 ,为“三软”煤层实施煤层注水防尘提供了很好的封孔方法 .高水材料是一种具有流动性强、凝结速度快、抗压强度大、结晶微膨胀等特点的早强固化材料 ,采用灌入... 通过对传统封孔方法存在问题的分析 ,很好地解决了“三软”煤层封孔难的问题 ,为“三软”煤层实施煤层注水防尘提供了很好的封孔方法 .高水材料是一种具有流动性强、凝结速度快、抗压强度大、结晶微膨胀等特点的早强固化材料 ,采用灌入式可直接实现封孔 .该技术在邢台矿务局显德旺煤矿 172 3工作面进行试验取得了良好的效果 ,达到了封孔工艺简单、封孔深度大、密封性能好、成本低的目的 . 展开更多
关键词 注水 防尘 煤层注水 高水材料 封孔技术 抗压强度 凝固时间
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水灰比对高水材料力学特性影响的试验研究 被引量:10
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作者 张印 刘长武 +3 位作者 谢辉 卢邦稳 王超 邹佳良 《四川大学学报(工程科学版)》 CSCD 北大核心 2017年第S2期115-120,127,共7页
充填开采是实现矿山绿色开采的有效方式,研究量大适宜的充填材料成为充填开采技术应用的关键。高水材料是一种新型矿山充填材料,其受压后的物理力学性能直接影响采空区充填体的稳定性。固体颗粒和水作为高水材料主要的组成物质,其相对... 充填开采是实现矿山绿色开采的有效方式,研究量大适宜的充填材料成为充填开采技术应用的关键。高水材料是一种新型矿山充填材料,其受压后的物理力学性能直接影响采空区充填体的稳定性。固体颗粒和水作为高水材料主要的组成物质,其相对含量直接影响高水材料的物理力学特性。利用宏观与微观相结合的综合试验方法,对高水材料在不同水灰比条件下的基本物理性能和强度特性进行了系统研究,结果表明:高水材料结石体微观结构呈网状结构,且具有稀疏多孔等特点,使其可以吸附自身重量数倍的水。水灰比越大,网状结构中孔隙越稀疏,从而形成更大的孔隙结构。高水材料具有与岩石类似的应力应变曲线,但高水材料塑性极高,达到峰值强度后仍能保持较好的完整性。单轴压缩条件下,高水材料会出现明显的析水现象,水灰比越大,析水现象越严重。在单轴压缩条件下,高水材料有"X"型共轭剪切破坏、单斜剪切破坏和拉伸破坏等几种典型的破坏类型。水灰比较高时,高水材料常呈"X"型剪切破坏;水灰比较低时,常为劈裂破坏。高水材料单轴峰值强度和残余强度均随水灰比的增大而减小,水灰比越小其应力应变曲线峰值处越陡峻,峰后强度下降得越快,但其残余强度仍保持较高水平。该种材料塑性较好,残余强度较高,适合作为地下矿山采空区的永久充填材料。 展开更多
关键词 水灰比 高水材料 微观结构 强度特性
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