基于风积砂的膏体充填材料研制

以风积砂作为骨料的充填材料配制是一个新的研究课题。为给陕北某煤矿充填开采提供高质量、低价格的膏体充填材料配比依据,在24组单因素试验基础上,采用正交试验法研究了风积砂膏体充填材料坍落度、7d和28d抗压强度,并采用SEM对最优配比充填材料微观结构进行分析。结果表明:当粉煤灰的掺量小于380kg/m~3时,充填膏体坍落度呈现上升趋势,当掺量超过380kg/m~3时,膏体的坍落度呈下降趋势;随着粉煤灰掺量增加,充填膏体抗压强度随之增大,且7d变化较小,28d变化较明显;随着水泥掺量增加,充填材料坍落度缓慢下降,同龄期抗压强度也持续缓慢增加,但是同掺量7d和28d抗压强度相比,28d强度增加较大。综合分析,得出最优配比:粉煤灰掺量为440kg/m~3,水泥掺量为220kg/m~3,风积沙掺量为45%,质量浓度为76%。     

新型矿用充填钢模板研制及应用

介绍了一种可伸缩式的新型充填钢模板装备和技术,其可代替现有柔模支护技术。采用钢模板支护技术可沿采空区留巷位置连续形成一个混凝土墙式支护结构,使巷道能够及时支护,降低了沿空留巷的费用和劳动强度,提高了生产效率及施工速度,保证施工安全。     

矿用充填导水阀的研制与应用

为了分离金川二矿区井下充填管路引流洗管水,避免引流洗管水进入进路对充填体强度带来负面影响,二矿区通过科技攻关,研制应用了矿用充填导水阀,解决了充填过程中引流洗管水进入充填进路的问题,杜绝了接顶充填时的溢流现象,使进路保持完全接顶,保证了充填料浆浓度和充填体强度,降低了污染,节约了充填成本。     

高水速固材料的研制

高水速固材料的研制枣庄矿务局赵桂先，李世常关键词高水速固材料，巷旁充填，沿空留巷１前言我国从６０年代起，在中厚煤层开采中推广应用沿空留巷技术。在巷旁支护上多采用木垛支护、密集支柱支护、料石垛支护及矸石带支护等。这些支护方式存在着支撑力不足、可缩性不匹...     

矿用有机充填聚氨酯材料反应放热风险研究

为了评价矿用聚氨酯充填材料的反应放热风险,对不同组分的A.B料混合前后的红外光谱、热重差热、导热性能和放热性能进行了综合测试。测试结果表明:A、B原料及反应的生成物富含含氧官能团、热稳定性差、导热系数差,均为易燃物,在200℃之前就会发生热解;总体用量越多,反应达到的最高温度也越高;同时环境温度的升高加速A、B料的反应升温速率。在环境温度为25℃、用量为30mL时,该材料最高反应温度达140℃,具有较高的火灾风险,使用过程中应加以防控。     

纤维对矿用无机发泡充填材料应力的影响

利用普通硅酸盐水泥、粉煤灰、微硅粉等胶凝剂,发泡剂以及聚丙烯纤维制备出矿用无机发泡重填材料,并对纤维提高无机发泡充填材料各项性能做了实验研究。研究并分析了聚丙烯纤维的长度、掺量以及不同的掺加方式对无机发泡充填材料的力学性能的影响,得出聚丙烯纤维对无机发泡充填材料的抗压强度、抗折强度有一定的提高作用,并且能够有效抑制材料的干燥收缩的结论。因此,聚丙烯纤维的掺入对无机发泡充填材料力学性能的改善有较好的促进作用。     

矿用富水充填材料的蠕变特性及损伤演化

为探讨富水充填材料稳定性与时间的关系及其在荷载作用下的失稳破坏特征与损伤发展规律,文中制备了一定水固比的富水充填材料,通过蠕变试验对不同应力水平下富水充填材料的蠕变性能进行测试,研究蠕变过程中应变速率衰减、稳定及加速3个蠕变阶段应变随时间的变化特征,提出充填体失稳的临界荷载。根据蠕变试验数据,引入损伤变量,建立符合富水充填材料的蠕变损伤模型,推导出应力、应变、时间及损伤因子等力学参量之间的相关关系。结果表明:水固比2.0的富水充填材料失稳破坏的临界荷载为其强度的90%;改进后的Burgers模型,综合考虑了蠕变参数受时间和应力水平的影响,反映了参数随时间弱化的现象,拟合后发现该模型可以描述富水充填材料失稳破坏前的损伤劣化规律。     

矿用无卤阻燃抗静电聚乙烯材料的研制

以聚乙烯(PE)为基体材料,在其中加入无卤膨胀型阻燃剂FR-1420、抗静电剂及增韧剂EEA树脂(乙烯—丙烯酸乙酯)制备得到了完全满足煤矿井下要求的阻燃抗静电PE材料,并测试考察了阻燃剂、抗静电剂和增韧剂对PE材料性能的影响。试验结果表明：阻燃剂FR-1420的加入能提高PE材料的阻燃性能,当阻燃剂质量分数达到28%时,PE材料垂直燃烧等级达到UL 94的V-0级,继续增加阻燃剂质量分数至30%,则通过MT 113—1995《煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则》中的酒精喷灯试验;同时加入抗静电剂和增韧剂能制备得到综合性能较好的矿用无卤阻燃PE材料,通过与溴—锑阻燃体系对比发现,无卤阻燃体系不仅在阻燃、抗静电、力学性能方面与溴—锑阻燃体系相当,而且具有较高的成本优势。     

改性煤气化渣基矿用充填材料制备与性能

为研究煤矸石(CG)和煤气化粗渣(CS)用于膏体胶结充填的可行性,使用Talbol级配理论对骨料进行粒径控制,少量硅酸盐水泥作为胶凝材料,大量CS作为辅助胶凝材料,做了多组CG、CS、水泥、激活剂的不同配比实验。实验内容包括4个部分：骨胶比,总固体质量分数,激活剂质量分数以及其对凝结时间、流动性、泌水率、收缩率的影响和最佳配比的浸出实验。使用X射线荧光光谱分析、单轴抗压强度、自然堆积密度、塌落度、SEM-EDS,X射线衍射等手段分析了煤矸石-煤气化渣胶结充填体(CCCPB)的充填性能。实验结果表明：(1)受级配和水化程度影响,骨料掺量为20%时,其3 d和7 d的强度都达到最大值,28 d强度为6.7 MPa;(2)总固体质量分数对强度和流动性影响十分明显,且高水环境更有利于硫酸钠对CCCPB的激发效果;(3)硫酸钠可显著激发CS活性,3 d和7 d水化产物主要是氢氧化钙和水化硅酸钙,28 d时生成大量钙矾石,且随硫酸钠质量分数增加,充填体早期生成了更多的水化产物,在28 d龄期内并未出现强度折减现象;(4)随硫酸钠质量分数增加,凝结时间逐渐缩短,对终凝时间影响更为显著;塌落度、扩展度...     

矿用新型无机固化膨胀充填材料特性试验研究

为了防治采空区或巷道等区域漏风引起的煤层自然发火,开发了一种以水泥和粉煤灰为骨料的新型无机固化膨胀充填材料,并研究了该材料的组分配比对其初凝时间、抗压强度及膨胀倍率的影响。该材料集无毒、封堵、膨胀、抗压于一体,是一种可以有效封堵漏风通道的新型矿用防灭火材料。     

矿用充填胶凝材料与尾砂适应性试验研究

本文分别从胶凝材料基本性能、充填体强度及影响因素、充填料浆流动性等方面对新型矿用胶凝材料进行了相应的试验研究;通过试验结果来看,新型矿用胶凝材料能够较好地适应于矿山尾矿胶结充填,其各项指标均优于矿山原先所用的水泥,从而为矿用充填胶凝材料性能评价以及工业应用提供基础的数据支撑。     

矿用乙烯基环氧树脂固砂材料制备及应用

针对煤矿井巷工程流沙层段围岩体松散、易碎和变形大的特点,提出预注复合化学浆液实现流砂层段快速固结。以环氧树脂为基本原料生成乙烯基环氧树脂,与催化剂组成制备双组分固砂注浆材料,并对其性质、固化体力学性能及固砂效果进行研究。实验结果表明:固砂材料具有黏度低、可注性好、耐腐蚀、阻燃性好等特点;注浆材料与细砂具有较大的黏结强度、抗变形能力,现场工程应用效果显著。     

新型矿用化学注浆材料的研制与应用

针对传统聚氨酯类加固材料反应热量和阻燃性限制其应用范围的缺陷,研制了一种反应热量低（最高温度为98℃）、阻燃等级高（无机材料与有机材料结合）、抗压强度高（大于40MPa）的新型注浆加固材料。通过在乌兰矿5767工作面应用效果表明,新型注浆加固材料有效控制了该工作面顶板破碎引起的冒顶和片帮现象,大幅提高工作面回采速度,保证了安全生产。     

高水速凝材料的研制及充填试验

简要叙述了高水速凝材料的研制过程。对其原料的检验、实验室试验、化学及工业试验情况作了详细介绍。分析了采用高水速凝材料进行充填采空区的经济效益和社会效益。     

矿用充填料搅拌机研究进展

介绍了矿山所使用充填搅拌机的特性和开发新型充填搅拌机的必要性,总结了近期国内外对矿用充填搅拌机研究开发的现状,并对新型矿用充填搅拌设备研制发展趋势作了展望。     

电石渣对于矿用充填胶凝材料的影响规律研究

将电石渣、粉煤灰、高炉水渣作为一种矿用充填胶凝原材料应用到矿井充填中。研究发现,当电石渣和粉煤灰的最佳掺入比为21∶50时,电石渣对粉煤灰的激发作用最明显;掺入高炉水渣后,胶凝材料的力学性能明显增加,养护28 d的试件具有更高的强度,这是因为水化作用产生更多的钙矾石和C-H-S凝胶。     

煤基固废制备充填材料配比优化试验研究

为制备低成本、高强度的煤矿充填材料,以煤矸石做骨料,以粉煤灰、脱硫石膏、硅钙渣为 胶凝材料制作试件,并对其进行单轴抗压强度、坍落度、扩展度指标测试,研究了充填材料配比优 化前后的力学性能、各组分影响情况。 结果表明,脱硫石膏、硅钙渣在一定掺量范围内具有较强 的胶凝作用;随着粉煤灰掺量增加,充填材料初期强度增长较慢,应控制其掺量不高于6.67%;粉 煤灰与硅钙渣联合使用能激发硅钙渣的胶凝性能;煤矸石、粉煤灰、脱硫石膏、硅钙渣、水泥最优 质量比为70:6:3:12.5;8.5。 利用响应面法对结论进行了验证,试验结论与预测一致。     

天固充填材料在煤柱裂隙封堵中的应用

针对华能扎煤公司铁北煤矿新二采右六片采煤工作面采空区自然发火,在前期水泥喷浆封堵不佳的情况下,提出采用天固充填材料及其施工方案对安全煤柱进行裂隙封堵。通过注浆封堵后,密闭区内CO、C_2H_4监测数值持续降低。结果表明:天固充填材料及其注浆工艺对煤柱裂隙封堵非常有效且施工便捷。     

矿用无磁耐磨不锈细筛网材料的研制

近年来选矿流程中细筛分级技术得到广泛地推广应用,为了提高筛分效率和筛网寿命,研制合适的筛网材料的问题逐渐引起人们的重视。目前,尼龙筛篦和金属筛网之间存在着竞争,虽然尼龙筛篦的使用寿命较长,但存在着有效筛分面积很小,筛孔尺寸容易变形等固有缺点。因此,对于那些要求较高的细筛说来,仍然需采用金属细筛网。据近年来对国外筛网样品的分析表明,美国、加拿大和日本等国的筛网都是由单相、无磁、主要成份为Fe-Cr-Ni的奥氏体