粉煤灰复合胶体注浆防灭火技术在矿井的应用

为解决煤矿开采与生产过程中的防灭火问题,提出一种以粉煤灰复合胶体为核心的防灭火技术,对该技术措施的作用机理、性能和工艺方法进行深入分析,以期为相关人员提供参考,从根本上提高煤矿的防灭火技术水平。

粉煤灰悬浮胶体的悬浮稳定性实验研究

针对煤矿生产中粉煤灰防(灭)火材料管路输送的管路阻塞问题,选择SC1,SC2,SC3,SC4,SC5,SC6,SC7和SC8共8种悬浮剂,配制成4种质量分数分别为0.5%,1.0%,1.5%和2.0%的粉煤灰悬浮胶体,采用沉降分析方法,研究其悬浮稳定性。结果表明:各粉煤灰悬浮胶体沉降速率出现类似"L型"变化,沉降到一定时间均达到平衡状态;悬浮剂可以减小粉煤灰悬浮体沉降速率变化,质量分数越低,初始沉降速率越大,质量分数越高,沉降速率变化越小;同时也可增大粉煤灰悬浮率,增加悬浮胶体的稳定性。

粉煤灰混凝土优化配制技术研究

通过改善骨料的级配并建立粉煤灰掺量与水胶比之间的关系,优化粉煤灰混凝土的配制技术。以配制C30混凝土为例,试验结果表明:采用该技术配制的粉煤灰混凝土抗压强度发展与普通硅酸盐水泥混凝土相当,且具有更优异的抗渗透性能。

氟石膏粉煤灰胶结充填材料试验研究

采用水泥作为矿山充填胶结材料 ,充填成本高。本项研究以氟石膏为粉煤灰的胶溶剂和激发剂 ,解决了长期以来粉煤灰固化速度慢的问题 ,并以此为基础 ,试验成功了一种新型充填胶结料。它具有粉煤灰用量大、成本低。

电厂粉煤灰合成低成本高性能复相陶瓷与耐火材料的研究

目前粉煤灰在综合利用的基础上,提出拟利用电厂粉煤灰合成具有高附加值Sialon复相陶瓷/耐火材料新思路。研究结果表明,通过酸洗工艺参数的控制,可实现粉煤灰中杂质铁的去除,有利于合成陶瓷体积密度的改善。采用胶态成型工艺与碳热还原氮化工艺,可实现低成本高性能环境友好材料的研制。

粉煤灰快速固化原理与应用研究

本文从粉煤灰结构和矿物组成人手，采用酸、碱等物质进行了粉煤灰溶解、胶体形成和胶体固化试验，解决了长期以来粉煤灰凝结速度慢、固化强度低、利用困难等问题，为便于工业上大规模应用，采用另一类废渣（氟石膏）为溶蚀剂取得了粉煤灰快速固化技术的成功。

粉煤灰复合胶体在火区治理中的应用

采空区煤自燃是煤矿生产中常见灾害之一,粉煤灰胶体能够有效利用粉煤灰封堵漏风通道、充填采空区空间、保水降温扑灭高温火源,且可控性好、不会产生次生灾害、有效利用垃圾等特点。在火区治理中,以1930煤矿煤自燃为例,采用西安科技大学防灭火团队研发的胶体防灭火技术,通过自地面向采空区打钻后灌注复合胶体,充分充填采空区空间、包裹高温煤体、封堵漏风通道等工艺流程进行治理。经后续半年多不间断观测,火区一氧化碳气体浓度从999ppm降至15ppm以下,没有出现任何异常,效果非常明显,对治理矿井煤火具有重要的推广价值。

终采线切顶留巷煤自燃综合防治技术

为解决终采线切顶卸压留巷CO持续涌出问题,利用示踪气体(SF6)连续释放法分析漏风特征,运用风帘和堆垛封堵措施、CO2防治技术、新型粉煤灰复合胶体技术防治可能高温点的氧化遗煤。结果表明:终采线的漏风特征为两源两汇,总漏风量为181 m^3/min;风帘和堆垛对上下隅角及液压支架后方封堵后,总漏风量为135 m^3/min;CO2能够在短时间内将漏风路径的负压环境改为正压环境,进行快速惰化降温,但不能长时间滞留,其有效封存时间为10天左右;新型粉煤灰复合胶体中硅酸钠10%、碳酸氢钠4%、聚丙烯酰胺0.5%、水灰比1∶2,现场应用后平均漏风量为9 m^3/min,无CO涌出。

纳米硅溶胶的制备及在水泥基材料中的应用研究进展

纳米技术的蓬勃发展催生了各种各样的纳米材料,其中纳米硅溶胶由于制备技术成熟、对水泥基材料性能提升明显而广受关注。纳米硅溶胶不仅可以加快水泥水化速率,还能改善水泥石力学性能及孔结构,因此逐渐成为近年来的研究热点,尤其是在掺入大量低活性辅助胶凝材料(如粉煤灰、矿渣和玻璃粉)的水泥基材料领域。本文介绍了纳米硅溶胶的两种主要制备方法,并概述了近十年来纳米硅溶胶在水泥基材料中的应用情况。

矿用混凝土泵在综采放顶煤采空区灭火中的应用

对51519综采放顶煤工作面采空区煤层自燃事件,采用矿用混凝土泵输送、喷射粉煤灰复合胶体进行灭火治理,并对采空区停采线附近巷道充填粉煤灰封堵采空区漏风,从而使采空区内的CO浓度迅速下降并最终消失,为安全生产提供保障。

粉煤灰胶体隔离控制技术在花山矿复杂火区中的应用

攀枝花花山煤矿4238工作面火灾先后采用整个四采区大范围封闭、逐步缩封火区相关联巷道、火区灌注液态二氧化碳降温、无机材料充填等方法进行治理,但均未有效控制火情,随着时间推移,火势逐步向上部蔓延,而后发展成+1 030水平四采火区。针对该种极复杂火区,提出分区隔离控制技术,即以电厂燃烧废物资源利用化粉煤灰为主要原料形成的降温、惰化、堵漏效果显著的粉煤灰复合胶体为灌浆材料,通过施工辅助治理巷道,向4238工作面回风方向相关联主要巷道施工注浆钻孔,利用钻孔压注粉煤灰胶体堆积充填材料,将4238工作面火区与4236边上山及火区外围巷道隔离分区域控制,再对各分区逐一治理,最终4238工作面及采空区内CO消失,达到启封标准,取得阶段性灭火效果,结果表明:粉煤灰复合胶体隔离技术能够快速高效地处理大范围火区及处于扩散、蔓延状态的复杂火情。

矿物掺合料对胶砂力学性能试验研究

以不同龄期的胶砂试件为研究对象,在基准胶砂配合比的基础上,设计了单掺硅灰、复掺硅灰和粉煤灰共18种配合比,其硅灰掺量分别为3%、6%、9%,粉煤灰掺量分别为10%、15%、20%、25%、30%,通过抗压、抗折两类强度指标研究其力学性能规律,结果表明:单掺硅灰时,胶砂抗压和抗折强度均随着硅灰掺量的增加而增加,9%硅灰掺量时抗压值较未掺时增加10.12%-20.37%;复掺情况下,硅灰掺量为3%时,粉煤灰掺量在10%-20%时具有更好的力学性能,硅灰掺量为6%时,粉煤灰掺量越多,力学性能越差,硅灰掺量为9%时,在粉煤灰掺量为20%时力学性能最佳,且20%-30%具有较好的性能;粉煤灰掺量一定时,低粉煤灰掺量(10%-20%)时,以硅灰掺量为6%时较好,而对于高粉煤灰掺量的(25%-30%)胶砂,则以9%为最佳掺量。