高水速凝砂浆材料密闭墙关键参数设计

针对传统密闭墙工艺复杂、抗压能力差,存在漏风危险等问题,棋盘井煤矿在9^(#)煤工作面采用高水速凝砂浆材料构筑密闭墙。本文分析了工作面巷道及煤层顶底板应力分布和变形规律,确定了合理的密闭墙构筑位置,同时基于高水速凝砂浆材料的物理力学特性,针对不同厚度的密闭墙应力变形进行数值模拟,得到适用的密闭墙厚度,最终确定密闭墙布置在工作面顺槽内,距大巷6 m,厚度为3 m。

ZKD高水速凝材料及其泵送充填技术的研究

根据ＺＫＤ高水速凝材料的组成及性能特征，计算了合理的巷旁充填支护参数，设计了泵送高水净浆材料和高水灰渣材料的新充填工艺系统，并对翟镇煤矿沿空留巷巷旁充填工业性试验进行了分析与评价．研究结果表明，ＺＫＤ高水速凝材料具有良好的塑性性能，既能适应回采工作面顶板的活动规律，又能有效地控制围岩变形，维护巷道，因而是一种理想的巷旁充填材料．

高水速凝材料容许比压的实验研究

在分析回采工作面支架底座作用在底板岩层上压力分布特征的基础上 ,选择正方体试件用钢质小圆柱加压实验的方法测定高水速凝材料容许比压 .分析了不同规格试件与加压圆柱条件下柱体压入量与平均比压的关系和试件的变形破坏特征 ,结果表明以 2 5× 50 mm加压圆柱配合 1 50 mm× 1 50 mm× 1 50 mm规格试件测定高水速凝材料的容许比压比较适宜 .利用推荐的方法测得水灰比 2 .5:1时高水速凝材料的容许比压为 4.4MPa,比其单轴抗压强度低约 1 5% .研究结果为矿井人工假底充填工程中经济合理地选择高水速凝材料的配比提供了科学依据 .

综放工作面过空巷高水速凝材料充填试验

分析了综放工作面过空巷时主要顶板的活动规律 ,介绍了高水速凝材料力学和变形特性 ,论证了综放工作面过空巷时采用高水速凝材料充填空巷的可行性。并成功应用于工程实践。实践证明 ,采用高水速凝材料充填空巷是综放工作面快速、安全、经济地推过空巷的有效途径。

高水速凝材料用于石油工程的室内研究

高水材料是一种能够在高水灰比 2 .0～ 3 .0情况下迅速凝固 ,并形成具有一定强度水泥石的无机胶凝材料。测试了普通高水材料与石油工程有关的性能。首次对高水材料在石油工程上应用的可行性进行了分析。研制了适合石油工程使用的高水材料 ,这种材料配制的水泥浆密度可达 1.2～ 1.3g/cm3,2 4h强度达 3 .0MPa ,稠化时间可调整到 2 0 0～ 4 0 0min ,,可用于低压和易破裂地层固井。同时还可用于MTC技术和废弃钻井液的固化 ,由于流动时稠化时间长 ,静止时迅速凝固 ,因此 ,可用于堵漏和堵水 ;在控制粉磨粒径的基础上还可用于防砂。

铁铝型高水速凝全尾砂充填材料的试验研究

铁铝型高水速凝全尾砂充填材料是一种以铁铝型高水速凝材料为胶凝材料的新型充填材料．介绍了铁铝型高水速凝材料的组成及特点，分析了全尾砂的物理化学性质，重点对铁铝型高水速凝全尾砂充填材料的配比及其物理化学性质进行了试验研究．结果表明，该材料是一种成本低，适于单管输送的优良充填材料。

高水速凝材料硬化体微观特征分析

通过对高水速凝材料硬化体物相结构和微观形貌分析，揭示了其主要物相构成。由于其组成主要是细长纤维状的钙矾石晶体，且孔隙中填充有大量自由水，从而使硬化体总含水质量比达７０％以上，成为高水速凝材料的最主要特点，且不易粉化，适宜于井下充填。

综采大断面巷道泵送高水速凝材料护巷技术

总结了综采大断面巷道泵送高水速凝材料护巷技术在开滦荆各庄矿的工业性试验情况。根据高水速凝材料的性能和具体的地质、生产条件计算出合理的巷旁支护参数；设计了泵送高水速凝材料进行巷旁充填的新工艺系统；选取了有效的巷旁充填临时支护方案。本文还对这项新技术工业性试验所取得的技术经济效果作了具体的分析和评价。

矿用低成本高水速凝材料的开发及应用研究

铁铝型高水速凝材料以铁铝水泥为主要基料,具有速凝、早强及高固水特性。作为充填胶凝材料,其主要性能可满足矿山生产的实际需要。此外,由于该材料的原料来源广、生产工艺简单,并可利用低品位的铁矾土,陶瓷工业、耐火材料工业废弃的高铁矾土,以及制铝工业的低品位铝矿石和工业废渣,具有较大的社会效益、环境效益和良好的开发应用前景。

沿空留巷条件下新型高水速凝材料巷旁充填技术及其应用

为解决陶一矿村庄下压煤煤炭资源采出率低、工作面接替紧张等问题,进行了无煤柱巷旁安全高效充填技术的研究与试验,该项技术采用了新型高水速凝材料,其具有凝固速度快、早期强度高、增阻快、适应性强等优点。介绍了无煤柱巷旁充填技术中料浆配置、输送、混合等工艺流程。现场工程实践表明,该技术护巷效果显著,可有效提高村庄下煤炭回收率及工作面接替紧张问题,还可延长矿井服务年限。

高水速凝充填材料的风化特征和风化机理

高水速凝固化胶结充填材料在养护至６０ｄ左右时，开始出现风化现象，到９０ｄ时较严重。风化原因是空气中的二氧化碳侵蚀充填材料中的钙矾石晶体以及材料中含有的自由重力水的逸出等造成的。保持恒温恒湿的环境条件是防止这种充填材料风化的可行途径之一。

高水速凝材料结石体的原材料分析

以X射线衍射(XRD)和电子扫描电镜(SEM)为分析手段,对高水速凝材料的原材料的化学成分及矿物组成进行研究;并对其水化产物进行测试,研究高水材料结石体的微观形貌特征。分析结果表明:高水材料由四种原材料组成,其主要化学成分包括CaO、Al2O3和CaSO4等,主要矿物为硫铝酸钙与石膏。材料形成的水化产物主要是钙矾石,其微观形貌为枝柱状、枝网状结构,结构之间存在大量的空隙。钙矾石的抗风化能力较差,不宜在干燥、开放式环境中使用。

高水速凝材料浆体流变特性研究

高水速材料是一种新型无机材料，其体积比合水率达９０％，称为“点水成石”。高水材料加水制成净浆可用于煤矿巷旁充填和灌注：高水材料具有不同于水泥的团结特性，可团结粘土、污泥和矿山尾砂等工业废料，高水材料与上述骨料加水后制成砂浆，输送浓度为６０～７５％，具有良好的流动性和输送性。在此重点介绍高水材料浆体的流变特性研究的成果，包括高水材料浆体的类型、流变特性、屈服应力、结构粘度与浆体浓度的关系，以及高水材料浆体的输送特性和管道阻力的计算公式，以便更好的推广和广泛使用。

高水速凝材料-软土凝固体力学特征的研究

采用不固结、不排水三轴压缩试验方法研究了高水速凝材料 -软土凝固体的力学特征 .结果表明 :高水速凝材料 -软土凝固体具有较好的塑性特征 ,且强度增长快 ,水容量大 ;在影响力学性能的四因素中 ,材料掺合比的影响程度最显著 ,水灰比次之 .由于其独特的力学特征 ,高水速凝材料不仅适合于高含水量软土地基的加固与处理 。

水环境中高水速凝材料蠕变特性及其流变模型

为了研究高水速凝材料作为采空区充填体是否具有长期、有效控制上覆岩层移动变形的能力,对高水速凝材料进行了瞬时物理力学试验和微观扫描分析,及利用重力连续加载方式进行了干燥和水环境中的蠕变试验,根据蠕变试验曲线进行了高水速凝材料的流变模型辨识和参数反演。结果表明:高水速凝材料在空气环境中容易丧失强度,水环境条件工作更利于提高其自身结构和承载力的稳定性;高水速凝材料的长期蠕变稳定性取决于荷载水平是否达到其材料的长期屈服强度;Burgers流变模型能更好地描述水环境中高水速凝材料这种"类"软岩的蠕变特性。

高水速凝材料-软土微观结构的SEM研究

高水速凝材料是一种新型的固体混合材料,它与普通硅酸盐水泥相比有许多独特的特点:(1) 水用量大;(2) 速凝早强;(3) 可泵时间长;(4) 良好的塑性特性;(5) 极限荷载后强度具再发展性能。虽然,高水速凝材料在煤炭和冶金系统得到了较广泛的应用,取得了较好的技术经济效益,然而,在其它领域还未曾应用过。为了探索高水速凝材料在软土地基方面的应用前景,笔者采用扫描电镜研究了高水速凝材料-软土凝固体的微观结构。研究结果表明,纯土的土颗粒之间只有原生矿物的几何堆积,而没有牢固的连接。但由于高水速凝材料的加入,彻底改变了土体结构。在高水速凝材料-软土凝固体中,主体结构为钙矾石结晶体形成的“空间网状结构”;辅助结构为在碱性环境中土颗粒之间的离子交换、团粒化作用和碳酸化作用所形成的微晶体与凝胶体结构。因此,高水速凝材料在地基处理方面具有较好的应用前景。

高水速凝材料泵送充填技术在我国煤矿的应用

概述了高水速凝材料泵送充填技术在我国煤矿的应用情况，总结出所取得的成果，指出存在问题及今后努力的方向。

深立井应用ZKD高水速凝材料注浆堵水

车集矿井在３次水泥－水玻璃双液浆或水泥单液浆井筒注浆堵水失败的情况下，运用ＺＫＤ高水速凝材料注浆堵水，取得了成功。对ＺＫＤ高水速凝材料的性能、特点及其在本次注浆堵水中的应用情况作了介绍，并对其堵水效果进行了分析。

高水速凝材料注浆在软岩加固中的应用实践

介绍了高水速凝材料的特点,通过注浆实例,阐述了注浆施工中参数确定的依据,注浆工艺及注浆加固软岩变形巷道的应用效果。

ZKD高水速凝材料浆的流动性能及其堵水机理的研究

ＺＫＤ高水速凝材料是一种新型注浆材料。根据其特点并结合试验，对其流动性、流动性维持能力等性能及其注浆堵水机理进行了研究。