盾构周围空隙充填控沉材料配合比研究

通过配合比试验和正交试验分析了盾构周围空隙充填控沉材料各组分对黏度、保水率、十字板剪切强度的影响。结果表明:防水剂与缓凝剂的比例是材料成型的关键;对于黏度和保水率,增稠剂与主剂的质量比、主剂与水的质量比较重要,对于十字板剪切强度,水泥与主剂的质量比较重要;增稠剂与主剂的质量比对A液与成型后膏体黏度的影响比主剂与水的质量比大;随B液占比提高,成型后膏体黏度先增大,B液占比12%时黏度达到最大值,随后稍微减小;固液比在0.6~0.8时,成型后膏体黏度随固液比增大而增大。采用偏最小二乘法对实测数据进行拟合得出黏度、保水率、十字板剪切强度的拟合公式,并给出不同地层浆液配合比。实际应用时可根据地层实际情况选择浆液配合比,再通过拟合公式预测浆液性能,从而快速合理配制浆液。

利用烧结脱硫灰渣制备新型充填胶凝材料试验

烧结脱硫灰渣是半干法脱硫排放的废弃物.灰渣含有亚硫酸钙和飞灰等不稳定矿物成分,使得该废弃物利用面临困难.针对铁矿全尾砂胶结充填法采矿对廉价的胶凝材料的需求,采用烧结脱硫灰渣和水淬渣,开展了制备全尾砂充填胶凝材料试验研究.以生石灰作为碱激发剂,硫酸盐作为辅助激发剂,对矿渣微粉活性实施复合激发.首先采用正交设计进行试验方案设计;然后采用极差分析对数据进行处理和配比决策,最后以阶段嗣后充填采矿对其强度要求,建立并求解全尾砂新型充填胶凝材料的优化模型,获得了充填胶凝材料的优化配比.结果显示,当胶砂比为1∶8、料浆浓度为68%时,以生石灰和烧结脱硫灰渣作为水淬渣复合激发剂制备的新型充填胶凝材料,烧结脱硫灰渣比例达到10%时,3d、7d及28d的胶结充填体强度不低于相同条件下的32.5R早强水泥,而胶凝材料成本低于水泥材料.

查干银矿1~#矿体胶结充填材料配比及成本优化

针对查干银矿 1# 矿体所采用的下向分层碎石胶结充填法 ,进行充填材料配比试验及成本优化试验研究 ,得出了满足查干银矿井下胶结充填安全生产条件和达到最佳充填直接成本的充填材料最优配比 :a .首采分层为水∶水泥∶河砂∶碎石 =0 .8∶1∶3 .2∶9.6;b .首层以下为水∶水泥∶河砂 :碎石 =0 .8∶1∶4.8∶14.4。

砖混类建筑垃圾-粉煤灰充填材料配比的优化

为制备成本低、性能优的高浓度胶结充填材料,以砖混类建筑垃圾为再生骨料,通过Talbol级配指数理论,分析达到最佳密实度的灰骨比范围。基于正交实验方案,研究外加剂与水泥比、灰骨比、水固比、再生骨料含泥量4个因素对充填材料坍落度、凝结时间、抗压强度的影响,并利用DPS软件建立回归模型后,通过Matlab回声搜索智能优化算法得到15组最优配比。结果表明:灰骨比为0.05~0.50时能达到最佳密实度;外泥比和灰骨比是影响充填材料特性的决定因素;外泥比0.019、灰骨比0.288、水固比0.323、再生骨料含泥量0.08、建筑垃圾及粉煤灰占材料质量65.79%的高浓度胶结充填材料,具有强度增长快、残余强度高的特性,具备井下应用条件。

建筑垃圾膏体充填材料配比优化试验研究

为优化建筑垃圾膏体充填材料技术参数,以建筑垃圾为骨料,粗粉煤灰基为胶结材料,采用正交试验方法分析料浆质量浓度、灰料比及细骨料所占比例对充填体的塌落度、分层度、泌水率及单轴抗压强度的影响。结果表明:灰料比对膏体塌落度和泌水率有重要影响,膏体质量浓度和灰料比是分层度、充填体抗压强度的主要影响因素;灰料比越大,膏体塌落度越大,泌水率越大;膏体质量浓度越大,分层度越小;细骨料所占比例对膏体塌落度、分层度和泌水率的影响不明显。综合考虑多种因素,最终选择灰料比为1∶2、质量浓度为76%、细骨料所占比例为45%为最佳配比方式。

利用脱硫灰烧结渣制备新型充填胶凝材料的试验

烧结脱硫灰渣是半干法脱硫排放的废弃物。灰渣含有亚硫酸钙和飞灰等不稳定矿物成分,使得该废弃物利用面临困难。针对铁矿全尾砂胶结充填法采矿对廉价的胶凝材料的需求,采用烧结脱硫灰渣和水淬渣,开展了制备全尾砂充填胶凝材料试验研究。以生石灰作为碱激发剂,硫酸盐作为辅助激发剂,对矿渣微粉活性实施复合激发。首先采用正交设计进行试验方案设计和方案实施;然后采用极差分析对数据进行处理和配比决策。最后根据阶段嗣后充填采矿对充填体的强度要求,建立并求解全尾砂新型充填胶凝材料的优化模型,获得了充填胶凝材料的优化配比。结果显示,以生石灰和烧结脱硫灰渣作为水淬渣复合激发剂制备的新型充填胶凝材料,烧结脱硫灰渣掺量达到10%时,3,7d及28d的胶结充填体强度不低于相同条件下的以32.5R早强水泥为胶凝剂的充填体强度,而其成本低于水泥材料。