金沙土遗址裂隙灌浆材料比选室内试验研究

为探究适用于金沙土遗址裂隙加固的灌浆材料,选取了烧料礓石、SH(改性聚乙烯醇)和无机矿物聚合物与金沙遗址试验土拌合制备了三种灌浆材料。通过室内试验,对各种灌浆材料结石体试样的基本物理性能、力学性能及耐久性能进行了详细分析。试验结果表明,无机矿物聚合物灌浆材料具有较低的收缩性,能够有效填充裂隙;同时,其较高的抗折和抗压强度为提升土遗址的力学稳定性提供了可靠保障;在研究的三种灌浆材料中,无机矿物聚合物灌浆材料展现出最佳的耐久性能。因此,建议在金沙土遗址的裂隙注浆加固工程中采用无机矿物聚合物灌浆材料,研究成果将为潮湿环境下土遗址裂隙灌浆材料的选择与应用提供有益的指导。

松软围岩巷道高渗透性无机材料注浆加固技术

为了研究高渗透性无机材料在松软围岩巷道进行注浆加固技术,以新景矿15124工作面回风巷为研究对象,通过地面试验及现场试验,分析了注浆材料性能。结果表明,高渗透性无机材料以超细水泥、微硅粉、粉煤灰与减水计组成,按0.73∶0.14∶0.12∶0.01的比例进行配比使用,材料初凝时间约为3 h、终凝时间约为24 h,其注浆时所形成的网络固结体,最终的抗压强度可达到35 MPa。材料颗粒主要为块状和片状,内部孔隙裂隙较少,致密性高,不易与水大面积反应。巷道内使用该材料注浆加固后,巷道深部裂隙宏观裂隙被封堵、离层填平;巷道表面顶底板累计移近量减小了71.95%,两帮累计移近量减小了74.6%。采用高渗透性无机材料加固后,巷道围岩变形效果得到了明显的控制。

复杂富水地层无机固水材料注浆堵水应用研究

马钢矿业姑山矿业公司采用的常规单液水泥注浆封堵复杂富水地层导水通道,存在可注性及浆液扩散效果差等问题,对此,姑山矿业公司进行了高效无机固水材料替代水泥注浆堵水试验。结果表明:高效无机固水材料注入会形成钙矾石,其注浆材料成本为156.98~228.81元/m^(3),注浆结石体材料费用仅为常规单液水泥浆的一半;相对于单液水泥浆,高效无机固水材料浆液具有可输送性和可注性强、固结速度快、固结后体积收缩率小、生产成本低等优点;该高效无机固水材料具有良好的推广应用前景。

改性无机双液注浆材料优化与应用

针对成庄煤矿井下过陷落柱区域注浆加固工程实际需求,优化、改进了高性能改性无机双液注浆材料的成分配比,现场应用结果表明,浆液与破碎围岩固结效果良好,无机材料深孔注浆在一定程度上提高了破碎围岩承载能力,防止了漏顶和片帮事故发生。

聚氨酯无机杂化材料研究进展及应用前景

介绍了聚氨酯无机杂化材料的性能,叙述了制备聚氨酯无机杂化材料的4种主要方法。重点对国内外聚氨酯无机杂化材料的研究现状进行了分析,对纳米SiO2和蒙脱土杂化的聚氨酯杂化材料进行了着重阐述,进而探讨了无机杂化材料在聚氨酯注浆材料中应用的可能性和今后发展前景。

大采高工作面三角区片帮防治技术

针对大采高工作面三角区应力集中且矿压显现强烈,导致回采过程中煤壁大面积片帮等问题,通过理论分析、现场实测、工业试验等方法,分析了寺河煤矿1308大采高工作面端头区顶板三角煤在二次采动影响下的破坏机理,以及大采高工作面超前支承压力影响范围和破坏范围,为防治片帮采取合理注浆区域、注浆时机和注浆参数的选择提供依据。研究结果表明：超前支承压力的影响范围为35 m,在工作面前方8 m处最大,最大值为22.3 MPa,新型无机注浆材料具有不离析、不倒缩、结实率高达100%等优点,能够使煤体完整性和稳定性明显增强,片帮深度减少到平均0.5~0.6 m,注浆效果明显。

微纳米无机注浆材料研发与应用

随着煤矿开采深度的增加,千米深井巷道围岩大变形控制难题急需解决,提出了支护-改性-卸压“三位一体”协同控制技术,其中注浆“改性”环节要求注浆材料具有高渗透性和早强性。以硫铝酸盐水泥熟料、石膏、石灰为主要原料,通过优化配比和超细粉磨方法研发了具有早强、高渗透性的微纳米无机注浆材料,测试了材料粒径、比表面积、抗压强度、泌水率和凝结时间;采用自制的注浆模拟系统测试了微纳米无机注浆材料注浆加固煤体效果;在中煤新集口孜东矿进行了现场应用。材料性能实验结果表明,硫铝酸盐水泥熟料、石膏、石灰三者最优质量比为10∶8∶2,经超细化加工,材料粒径达到6.7μm,比表面积为1200 m 2/kg,达到微纳米级别;水灰比为1.0时,6 h抗压强度达到6.8 MPa,泌水率低至2.8%,初凝时间为10 min。煤体注浆加固模拟实验结果表明,注浆前后煤样强度提高24.4%;现场工程应用结果表明,注浆前后锚杆拉拔力提高了2倍,浆液大量填充煤体裂隙,提高了煤体完整性,扫描电镜观察说明浆液可以通过10μm裂隙,渗透性良好。与传统水泥基注浆材料相比,微纳米无机注浆材料具有更高的渗透性和早期强度;与有机化学注浆材料相比,微纳米无机注浆材料为无机矿物材料,不燃,具有更低的成本和使用安全性。

碱激发碳酸盐基灌浆材料的性能与改性

研究了内掺少量复合无机矿粉对碱激发碳酸盐基灌浆材料的强度、抗渗和耐水等性能的改善。结果表明 ,模拟灌浆砂柱 2 8d抗压强度可提高至 3.9～ 7.3MPa,结石体和模拟灌浆砂柱的抗渗压力则增大至 0 .7～ 0 .9MPa,同时 Si O4 - 4、Na+溶出量减少。采用差示扫描量热分析 ( DSC)、扫描电镜分析 ( SEM)和压汞法 ( MIP)探讨了无机矿粉对它的改性机理。

无机快速锚固灌注材料的性能与应用研究

研究了一种无机快速锚固灌注材料(ICG-Ⅲ)的性能及施工温度对其性能的影响.实验结果表明,该材料不仅自流、可灌、凝结时间可调,而且具有超早强、高强、无收缩、锚固快且锚固力大等特性.同时,此材料施工方便、价格便宜,主要用于岩土工程的长锚杆快速锚固注浆及建筑物植筋、地脚螺栓等短锚杆快速锚固灌浆.

无机自补偿压浆材料处治板底脱空有效性评定

本文首先通过力学计算分析压浆材料类型与板底脱空处治有效性之间的量化关系,确定基于压浆材料浆体模量的板底脱空压浆处治有效面积,然后引入自膨胀补偿收缩理论对压浆材料进行改良,推荐无机自补偿压浆材料适宜配合比为水泥∶粉煤灰∶膨胀剂=1∶0.53∶0.17～0.2,水灰比为0.45～0.47,最后以某高速路试验段为依托工程,实际验证推荐的无机自补偿压浆材料处治旧水泥路面板底脱空的有效性。试验段弯沉检测评定与钻芯核查验证结果表明,推荐的无机自补偿压浆材料处治水泥路面板底脱空效果良好。

赵庄二号井2309工作面构造区注浆加固技术研究

赵庄二号井2309工作面地质构造比较复杂,受地质构造运动影响比较强烈,断层、陷落柱、破碎带等特殊地质构造发育,煤体物理、力学性质条件较差,工作面回采过程中安全问题突出。因此需研究工作面构造区的注浆加固技术参数并评价围岩控制效果,确定巷道及工作面构造区的合理注浆钻孔参数、注浆加固工艺和技术,监测注浆加固效果,控制片帮冒顶的发生,保证回采工作面安全开采。

压浆材料性能弱化试验研究

为研究在动水冲刷作用下压浆材料的弱化性能以及在循环加载作用下压浆材料的使用寿命变化规律,分别选取一种有机压浆材料和无机压浆材料,确定材料配合比,依次进行水冲刷试验和循环加载试验,提出质量损失率、体积损失率和强度损失率以此分析水冲刷作用对两种压浆材料性能弱化的影响,进行处于不同龄期的压浆材料在不同环境下的劈裂抗拉强度试验,总结压浆材料使用寿命变化规律。结果表明:处于多雨季节或多雨地区和少雨季节或少雨地区应分别选择有机压浆材料和无机压浆材料作为板底脱空处治材料,受盐损环境影响严重的地区宜选用有机压浆材料作为处治材料。

聚氨酯基有机/无机复合注浆材料的研究进展

无机改性聚氨酯注浆材料由于阻燃好、成本低廉、热稳定性好和力学性能优良等优势,在科研和产业领域引起了广泛关注。针对近年来国内外在聚氨酯基有机/无机复合注浆材料领域的最新进展进行了综述,着重介绍了水玻璃、水泥砂浆和SiO_2等无机改性聚氨酯注浆材料的制备方法及性能特点,并对聚氨酯基有机/无机复合注浆材料未来的发展进行了展望。

原位法制备PU／水玻璃有机-无机杂化注浆材料及其性能研究

采用原位法制备了聚氨酯/水玻璃有机-无机杂化注浆材料,研究了水玻璃的模数和浓度、异氰酸酯平均官能度、邻苯二甲酸二丁酯DBP含量对杂化注浆材料力学、阻燃、抗静电性能的影响。结果显示,水玻璃模数为2.8、质量分数为50%,异氰酸酯平均官能度为2.8,DBP含量为10%时,材料的综合性能最佳,其拉伸、压缩、冲击强度分别为3.43 MPa、47.5 MPa、0.74kJ/m^2;上、下表面电阻分别为7.7×10~5、3.2×10~5Ω;氧指数为33%。SEM测试结果显示表面活性剂聚乙二醇400二月桂酸酯(PEG400DL)可以明显减小杂化注浆材料分散相的相畴尺寸,加入4%的PEG400DL可使注浆材料的拉伸强度显著提升至8.49 MPa。

无机注浆材料—黏性土固化体强度特性试验研究

无机注浆材料具有与水快速凝固、有一定强度等优点。配置了3种不同水、无机注浆料、黏土比例的固化体试样,进行了1 d, 3 d, 7 d, 14 d, 28 d龄期的直剪试验与无侧限抗压强度试验,获得了固化体强度与龄期、水灰比的关系。试验结果为该材料用于堤坝抢险加固等提供了基础性参考。

煤岩注浆加固技术与高性能无机注浆材料研发

基于煤矿井下不同现场注浆加固工程对注浆材料性能的需要,研发了新型无机双液及单液注浆材料。前者具有突出的快凝、早强特性,2种组分混合后5～15 min固化,1～8 h强度可达8～15 MPa。该材料主要应用于叠加应力、构造区、动压等复杂条件下具有较强时效性要求的大变形巷道浅孔注浆加固工程;后者具有突出的高渗透、高强特性,其细度达2 000目(6.5μm),在(0.6～0.8)∶1水灰比下,最终强度可达50～70 MPa。该材料主要应用于采煤工作面防片帮深孔注浆加固工程。

无机矿物聚合物应用于龙山石窟岩体裂隙加固的试验研究

结合当今文物保护材料的发展趋势,以匹配性及精细化保护修复为目标,开展了对于龙山石窟文物病害的调研评估、岩石文物灌浆材料的研发测试、匹配性灌浆技术的总结应用。以偏高岭土、硅粉及石灰石粉等为主要原料,制备出适宜于岩体裂隙灌浆的材料,并就灌浆实施效果进行应用检测。对岩石文物的加固起到重要作用。

深井高应力巷道围岩变形特征与修复加固技术

针对深井高应力巷道围岩松动范围大、变形剧烈,返修率高等问题,以丁集矿1232(1)工作面回风巷为工程背景,采用现场调研、理论分析和钻孔窥视的方法,分析了巷道围岩的变形破坏特征及影响因素,并基于一种无机复合注浆加固材料的研发,提出了以锚索补强加固顶板围岩为基础,采用预应力中空锚杆和预应力中空锚索分步注浆加固顶板,采用预应力中空锚杆分步注浆加固巷帮。工程实践表明,该套巷修加固方案可有效控制巷道围岩的变形,巷道加固效果显著。

大采高工作面端头无机注浆加固技术研究

提出了无机注浆加固技术进行工作面端头围岩的控制方案,采用新型无机注浆材料替代高分子注浆材料。现场工业性试验结果表明,采用无机注浆加固技术以后,大采高工作面片帮量大大减少,达到了防止煤壁片帮的要求,端头围岩破碎状况得到显著改善,技术与经济优势显著。

无机盐对聚氨酯注浆材料固化温度及性能影响

研究了无机钠盐和镁盐对聚氨酯注浆材料固化过程温度的影响,并研究了添加无机盐对材料阻燃性能、表面电阻及抗压强度的影响。结果表明,环境温度为35℃,添加聚醚组分1.2%(质量百分比)无机盐,注浆材料固化最高温度有不同程度下降。其中,添加MgCl2时,注浆材料固化最高温度为102℃,与空白相比,下降了25℃。添加无机盐后,材料阻燃性能略有提高,表面电阻基本不变;抗压强度有所降低。热重分析表明,添加MgCl2时材料的热稳定性无明显改变,而添加其它无机盐,热稳定性有不同程度降低。