矿井工程高性能钢纤维混凝土的制备与性能研究

采用P·O 52.5R水泥、高性能掺合料、钢纤维等原材料和0.22、0.24两个水胶比制备了CF80、CF90高性能钢纤维混凝土,对其工作性、强度和断裂性能进行了试验研究。试验结果表明,制备的高性能钢纤维混凝土具有工作性好、强度高、断裂性能优良等特点,可以满足矿井工程的使用要求;掺入钢纤维会降低混凝土的工作性,提高混凝土的强度和断裂韧性,大幅提高断裂能。

FZ-H800巷道注浆堵水加固水泥基外加剂试验研究

针对目前注浆材料常出现回弹率大、早期强度不够、抗渗抗裂性能不佳等问题,研制了FZ-H800注浆专用水泥基外加剂。对该外加剂不同掺量的浆液进行试验,通过"BGF-7型指针式压浆剂凝结时间测定仪"、无侧限抗压仪、抗渗性测试和自主研发的膨胀率测试装置分别测出配方浆液的凝结时间、抗压强度、抗渗性和膨胀率。通过分析可知,最佳外加剂掺量为10%,常温下10%外加剂掺量的配方浆液初凝时间184 s、终凝时间339 s,凝结时间快;7 d可达45 MPa,28 d强度可接近或达到70 MPa;抗渗等级可达P8以上;膨胀率可达到0.31。FZ-H800注浆专用水泥基外加剂具有凝结快、早强、抗渗性高、微膨胀等特点。

榆林矿区厚松散层矿井水文地质特征与井筒涌水分析

西北地区地质结构和岩层含水条件不同于东部地区。为研究榆林矿区厚松散层和砂层地质结构条件下的矿井涌水情况,以袁大滩煤矿为工程背景,分析了矿井水文地质特征,计算了井筒涌水量,对矿井涌水进行了评价。结果表明:矿井岩层裂隙丰富,上覆松散层含水层和砂岩含水层较厚,对井筒安全使用存在威胁;主斜井、副斜井、进风立井和回井立井的井筒涌水量分别为243m^3/h、388m^3/h、1409m^3/h和1388m^3/h;袁大滩煤矿比榆阳煤矿、榆树湾煤矿的井筒涌水量大,进风立井涌水量特别显著,在开采过程中应该加强防水措施。

西北地区风化岩土体冻结特性及抗压强度分析

陕北侏罗纪煤田榆横矿区松散层较厚,岩石风化严重,冻结井筒施工设计需要依据表土和风 化岩石的冻结特性和力学参数。目前对于风化岩土体的冻结特性及力学性质尚未有研究,根据榆横矿区 钻孔风化岩土体取样,对细砂、黏土、细粒砂岩、粉砂岩和砂质泥岩试件进行了冻结温度、冻胀特性和 冻结单轴抗压方面的试验研究。结果表明:表土的冻结温度介于-1.0^-1.5℃之间,风化岩层冻结温度相 对较低,介于-2.5^-3.0℃之间;表土的冻胀率和冻胀力明显大于风化岩石;随冻结温度的降低,试件的抗 压强度逐渐增大,且增长幅度呈加快的趋势;冻结温度对细砂、黏土和粉砂岩抗压强度的增强幅度相对 较大,对细粒砂岩和砂质泥岩的增强幅度相对较小。

袁大滩煤矿风化岩土体冻结热参数及单轴压缩试验研究

袁大滩煤矿岩土体风化严重,冻结井筒施工设计需要依据风化岩土体的冻结特性和力学参数。目前对于风化岩土体的冻结热参数及力学性质缺乏了解,通过风化岩土体钻孔取样,对细砂、黏土、细粒砂岩、粉砂岩和砂质泥岩试件进行了比热、导热系数、结冰温度等热参数和冻结单轴压缩方面的试验研究。结果表明:风化岩体的结冰温度低于风化表土,而导热系数大于风化土体,黏土的比热和容积比热最大。随温度降低,岩土体的抗压强度和弹性模量均逐渐增大,泊松比逐渐减小,但对岩土体泊松比的影响相对较小;温度对细砂、黏土和粉砂岩抗压强度的增幅相对较大,对细砂、黏土、细粒砂岩和砂质泥岩弹性模量的增幅相对较大;随温度降低,岩土体的抗压强度、弹性模量和泊松比变化幅度均呈加快趋势。