粉煤灰充填注浆材料研究

以最大限度激发粉煤灰活性为目的 ,对粉煤灰 石灰 石膏体系的最佳配合比进行了探索性实验研究 ,确定了各组成的最佳掺量 ;从理论上研究了石灰、石膏对粉煤灰的激发机理 ;对粉煤灰的几种激发剂进行了优选 ,使其能更好地应用于充填注浆领域。

粉煤灰水泥充填注浆材料性能研究

对煤矿采空区充填用的粉煤灰水泥注浆材料性能进行了研究,研究内容主要包括粉煤灰用量对浆液粘度、结石率及浆体抗压强度等的影响。研究表明:随着粉煤灰用量的增加和水灰比的减小,浆液粘度增加,结石率提高;浆体抗压强度随着粉煤灰用量的增加和水灰比的提高而降低;水灰比为1∶1,水泥替代率为70%时,浆体28d的抗压强度大于3.0MPa,完全可满足采空区充填注浆的技术要求。

大掺量粉煤灰注浆充填材料试验研究

为了解大掺量粉煤灰的水泥粉煤灰注浆材料的物理力学性能 ,通过室内试验 ,探讨了在大掺量粉煤灰情况下 ,不同水灰质量比、固相质量比及不同外加剂用量与硬化体抗压强度、浆体凝结时间、流动度、粘度、结石率之间的相互关系 .试验表明 ,随粉煤灰掺量的增加 ,硬化体抗压强度、浆体流动度降低 ,而凝结时间延长 ,结石率和粘度增大 ;硬化体早期强度较低 ,后期强度有较大增长 ( 1 2 0d后仍有所增长 ) ;适量水玻璃的掺入 (水玻璃占水泥质量分数不大于 3% )使凝结时间缩短 ,结石率增大 ,但导致硬化体抗压强度降低 ,浆体流动性变差 ;浆体凝结时间较长 ,水灰质量比 ( 0 .7～ 1 .0 )∶1 .0 ,粉煤灰掺量质量分数为 60 %～ 90 %时 ,初凝一般大于 1 2h ,终凝一般大于2 0h .

粉煤灰壁后注浆充填材料的试验研究

通过对水泥、粉煤灰、水玻璃、细砂等材料基本性能的研究 ,并按正交设计法及成型试验确定几种强度和流动性较好的壁后充填注浆浆液试验配合比 ,为工程应用提供依据 ,具有较好的技术和经济效益。

工业固体废弃物注浆充填材料制备及应用研究

采用工业固体废弃物制备煤矿注浆充填材料。通过室内实验测定了材料的各类物理力学参数,据此确定了材料的科学配比方案。在此基础上,初步进行了工业性实验,测试结果表明:材料应用于煤矿巷道围岩注浆加固技术可行。

陕北采煤沉陷区黄土基注浆材料性能试验及配比优选

注浆法是采煤沉陷区的主要治理方法,浆材对注浆效果和成本影响很大。以陕北地区黄土–水泥–添加剂混合浆液为研究对象,采用单因素及正交试验对黄土浆液的黏度、凝胶时间、结石率及28 d单轴无侧限抗压强度进行试验研究,对各指标的影响因素及变化规律进行分析,同时,建立黄土基浆液的GA-BPNN预测模型,通过GA多目标全局寻优,优选出一定强度下成本最低的浆液配比。试验结果表明:黄土水泥浆液与陕北地区普遍采用的水泥粉煤灰浆液性能相近,成本大幅降低,黄土基注浆材料密度及结石率受水固比影响最为明显,黏度主要受水固比及黄土(水泥)掺量影响,28 d强度主要受黄土(水泥)掺量影响;采用GA-BPNN构建模型预测的黄土基注浆材料性能预测值与期望值相对误差为0.74%~1.83%,预测结果精度高,可满足实际应用需求。

面向残煤复采的煤泥基注浆充填材料机械活化机理研究

为便于复采后煤炭资源的回收利用,设计充填材料时,需充分考虑充填材料的可洗选性和来源广泛性,减少洗选工序和运输成本。因此,本研究提出以机械力活化煤泥代替部分水泥作为胶结材料,煤粒作为骨料的注浆材料的研究思路,煤泥和煤粒材料来源广泛,且可以减少采用水泥胶结充填材料混入原煤后增加的洗选成本。基于此,开展活化煤泥注浆材料坍落扩展度、泌水率和抗压强度的研究,分析机械力活化参数对注浆材料性能影响规律,结果表明:采用活化煤泥作为注浆材料时,可使原煤泥料浆浓度由74%降低至65%,活化煤泥替换原煤泥质量对注浆材料的坍落扩展度和抗压强度的影响远远大于活化煤泥时间。活化煤泥料浆浓度65%,活化时间2h,替代原煤泥80%时,注浆材料黏度最大增加约30倍,注浆材料的抗压强度由0.92MPa提高到1.915MPa。活化煤泥改性注浆材料力学特性和流动特性的原因为机械能输入增加煤泥内能,破坏煤泥中高岭土层间结构并生成胶凝材料,激发了煤泥潜在胶结性能,增强注浆材料力学性能。