巷道底板预应力锚索注浆封孔机理及新型封孔装置设计

随着煤矿开采深度的增加,巷道底鼓成为影响煤矿安全生产和经济效益的主要因素,巷道底板预应力锚索注浆是治理底鼓的有效措施。巷道底板预应力锚索注浆技术由于缺乏专用、行之有效的注浆封孔装置,导致施工工艺复杂、效率低、封孔效果差等问题。本文通过分析预应力锚索注浆封孔机理,采用K-ε二维湍流模型,得出了不同封孔长度及封孔缝隙宽度时浆液的流场分布规律,分析了浆液在缝隙中的流速与压力变化特征,确定了较合理的封孔长度与缝隙宽度参数值。利用流体理论计算得出了浆液在缝隙中的损失,得出了封孔长度与缝隙宽度的最优组合,为封孔装置结构尺寸设计及囊袋内封孔材料的配比要求提供了理论依据。结合研究成果,设计得出了新型预应力锚索注浆封孔装置。

松软地层高压灌浆封孔浆体研制及应用论证

在松软地层进行防渗工程施工时,存在钻孔易塌孔,灌浆难起压易导致垂向挤密抬动,灌浆易漏浆串浆导致耗浆量大,灌浆过程难控制等技术难题。传统的"袖阀管灌浆法"、"预埋花管法"、"孔口封闭灌浆法"等工法在深厚松软地层的施工中很难达到设计要求。为降低成本、提高工效,研究提出一种"自下而上,浆体封闭,高压脉动灌浆"新工法,介绍其中的"浆体封闭技术"成果。针对施工工艺要求,研制出低强度快凝硬塑状封孔浆体,通过实验得到性能参数;基于浆体封闭力学机理,对封孔效果进行论证,结果表明,在灌浆过程中,封孔浆体材料具备足够的止浆、耗能作用;对灌浆所需的最低注浆压力进行了计算,为选择注浆设备提供依据;另外,对自下而上灌浆施工中,提管所需的拔管力进行了计算,为提高工效、避免灌浆管出现抱死事故,提出边灌边转工艺方法,可使灌浆管顺利提升,即使在深孔情况下也无需使用拔管机。通过在怀化托口水电站河湾地块深厚松软红层进行原型试验,验证研制的封孔浆体的应用效果,分别在浅孔全段注入、深孔(最大达120 m)孔底以上20 m深注入封孔浆体材料,实施"自下而上,浆体封闭,高压脉动灌浆"。试验中8 m深松软层达到1.5 MPa以上的灌浆压力,120 m深可达到近8 MPa的灌浆压力(均为孔口压力),地层抬动仅为12 mm,灌后效果达到设计要求,表明在高压灌浆情况下,封孔浆体使用效果良好;建议在深孔注浆过程中,灌浆管边灌边转,无需使用拔管机,工艺更便捷、高效。理论研究和工程实践表明,在松软地层实施高压灌浆,采用浆体封闭技术是可行的,研制的封孔浆体性能能满足施工工艺要求。

铝型材常温封孔技术与维护

从铝型材的封孔机理出发 ,介绍了封孔液中的Ni2 + 、F-、pH值、温度、以及杂质等因素对铝材封孔质量的影响 ,并采取了相应的槽液维护措施 ,对提高型材质量。

软弱破碎煤岩体封注一体机理与新型封注装置设计

传统的封注装置及方法在软弱破碎煤岩体巷道的应用中存在操作烦琐、封孔效果差、注浆压力低等问题。设计一种新型封孔注浆装置,通过分析其封孔与注浆工作机理,分别建立新型封注装置及注浆孔受力力学模型,得到注浆压力及封孔长度的合理范围;采用理论分析与数值模拟相结合的方法,以封孔胶套受力、变形特征为主线,依据封孔胶套与孔壁接触特征,确定装置封孔段胶套几何尺寸与注浆孔径间的最佳匹配关系。结合工程实际,根据新型封注装置工作参数,模拟再现巷道帮部煤体注浆加固过程,揭示浆液流动规律及煤体应力、孔隙率变化规律,优化注浆孔孔深,形成一套较为具体的封孔注浆加固方案,在现场取得良好的应用,为类似条件下巷道围岩注浆加固提供了一定依据。

矿用新型气动双液注浆泵站

针对目前煤矿双液注浆泵的技术水平和特点,对其进行结构改造与升级换代,研制了一种新型气动注浆泵站,介绍了新型双液注浆泵站的组成系统及结构特点,同时分析了泵站的气压系统、液压系统、清洗系统等主要系统的工作原理。该泵站主要用于煤矿井下瓦斯抽采钻孔的封堵,经煤矿井下应用,安全可靠,质量保障,工作效率高,节能环保。