井壁混凝土渗水腐蚀破坏可能性分析

结合黄淮地区井筒破裂实例，以井壁渗水及一些腐蚀现象为依据，对井壁混凝土腐蚀的内、外部环境条件进行分析，认为渗水过程中对井壁混凝土的腐蚀主要表现为化学腐蚀、应力腐蚀和机械渗流潜蚀．三者均对混凝土强度起削弱作用．化学腐蚀主要发生在建井至矿井开采初期，后两者主要发生在矿井开采一段时间之后；腐蚀受混凝土初始裂隙发育控制具有不均匀或局部性，这种不均匀腐蚀对井筒破裂是非常重要的．     

东滩煤矿副井井壁腐蚀粉化机理及治理技术

东滩煤矿副井井深-440m以下基岩段井壁粉化严重,且有加速、加剧的趋势,严重威胁矿井的安全。通过相关理论及试验研究发现,井筒淋水中高浓度的SO42-离子是造成副井井壁腐蚀粉化的主要原因。副井治理采用"井壁淋水治理+井壁严重粉化段修复加固+井壁表层涂层处理"的综合治理措施。目前副井井壁治理已逾两年时间,水点封堵后无返渗现象,锚网喷修复区域与井壁契合程度依然较好,井壁腐蚀粉化现象明显减弱。该治理经验可为类似混凝土腐蚀粉化治理提供借鉴。     

小保当煤矿斜井井壁混凝土支护强度演化特征

井筒作为连接井上下的重要“桥梁”,其稳定性状态对矿井安全生产具有决定性影响。小保当一号煤矿主斜井共穿越5层含水层,壁后围岩环境较为复杂,同时井筒在服务周期内井壁多处出现渗水、甚至淋水情况,具有井壁破裂失稳的潜在风险。为了探明其富水、偏软地质条件下井壁渗水破裂机理,及时预防井壁破裂事故,结合理论分析和现场实测,对井筒严重渗水区段井壁混凝土成分演化及强度弱化规律进行了分析：基于当量半径方法构建斜井力学模型,计算出斜井井壁失稳混凝土临界强度;现场测试了不同渗水程度的井壁混凝土当前强度,得出混凝土弱化特征,并预测斜井服务年限。     

立井混凝土井壁的防腐问题

描述窑街矿区几个立井混凝土井壁腐蚀状况，分析腐蚀原因，介绍了采取的防腐措施     

冻结井筒混凝土井壁防水机理的研究

在调查冻结井筒井壁结构及防治水效果的基础上,研究冻结井筒混凝土井壁防水机理,提出了采用防裂密实混凝土等综合防水措施,为冻结井筒混凝土井壁防治水技术开辟了一条新路。     

井壁高性能混凝土防腐蚀机理与性能试验

混凝土腐蚀是其力学性能衰减的重要因素,西北地区地下工程混凝土常受硫酸盐腐蚀的影响,造成结构失稳或达不到设计使用年限。以赵石畔井筒含水层为工程背景,分析井壁混凝土防腐措施,探究掺防腐剂混凝土的微观形态差异和仿钢纤维提高混凝土的力学性能。发现掺加复合防腐剂的混凝土试件的微观结构相对密实,能够降低可侵入混凝土中硫酸根离子浓度并细化毛细孔的孔径;仿钢纤维对井壁混凝土强度具有明显的增强作用,能够显著改善C50、C60、C70井壁混凝土的力学性能。根据井筒含水层水质特点,给出了井筒各段混凝土的复合防腐剂和仿钢纤维的建议掺量。     

混凝土结构井壁的破坏特征和强度特征

根据在两种不同荷载条件下３昆凝土井模型的破坏性能结果，系统地分析了沸凝土井壁的破坏特征、强度特征及其主要影响因素。     

硫酸盐腐蚀与冻融共同作用下井壁混凝土损伤劣化研究

通过试验研究了初始损伤井壁混凝土随硫酸盐腐蚀和冻融循环次数的增加,其质量、超声波传播速度及强度等的变化,运用损伤力学对损伤进行定量评价和参数拟合并借助环境扫描电镜观测分析混凝土微结构的变化。试验结果表明,随着腐蚀和冻融周期循环次数的增加,混凝土的质量呈先增大后迅速减小,超声波传播速度和抗压强度逐渐减小,初始损伤加剧了混凝土性能的劣化;冻融在混凝土损伤劣化中起主导作用,其引起的破坏作用远大于硫酸盐腐蚀。在冻融因素作用下,初始损伤对混凝土性能劣化的影响明显增强;腐蚀和冻融的叠加作用引起混凝土内部微裂纹的产生和连通,而初始损伤的存在使得微裂纹网络体系更加发达,呈现龟裂状延伸和扩展。     

素混凝土井壁强度准则的模型试验研究

按照相似理论，在不同应力组合下将混凝土井壁进行了模型试验，依据混凝土井壁破坏机理的分析，确定了适合素混凝土井壁破坏的强度准则。     

Study on durability of concrete in coal mine

There are sulfate and chloride ions corrosion and carbonation to concrete in coal mine. Based on taking test of accelerated carbonation, corrosion of 3.5% weight of NaCl solution and 5% weight of Na2SO4 solution of coal mine concretes, durability of concretes which include spray concrete of C20, high performance concretes of C30 and C50 and effect of fly ash on durability have been studied. Results suggest that the coal mineral high performance concretes show good resistance capacities of carbonation, sulfate and chloride corrosion to meet the coal mine construction. And the higher the strength grade is,the better the resistance capacity of corrosion of carbonation is, chloride and sulfate.Moreover, fly ash improves resistance capacity of high performance concrete(HPC) to chloride and sulfate but decreases the resistance capacity of C30‘s to carbonation and average dynamic modulus.     

立井井筒内壁加固的机理分析

立井井筒的破裂严重威胁矿井的安全生产。从井筒内壁加固立井是治理和预防井壁破裂的措施之一。基于弹性理论,推导得到了立井内壁处各应力分量的表达式,分析了内壁加固对各应力分量的影响,探讨立井井筒内壁加固的作用机理,并结合工程实例对内壁加固效果进行了定量分析。计算表明内壁加固使立井体内竖向应力减小,从而提高了立井的安全储备。内壁加固可通过组装压力钢板得以实现,其施工简单、占用井筒时间短、费用低廉,但需确保压力钢板对立井内壁的压力作用须达到指定设计值。研究结论为立井井壁的内壁加固提供理论依据。     

冻结井筒高强混凝土水化热规律研究

为了研究冻结井筒高强混凝土水化热规律,对井壁高强混凝土的水化放热规律作了试验研究,并结合有限元数值模拟分析发现:混凝土水化热对冻结壁的影响范围在0.5 m以内;井壁混凝土在浇筑后25～40d才进入负温养护,深冻结井井壁高强高性能混凝土的水化热最高温升一般发生在20～35h,比水利工程等大体积普通混凝土的最高温升提前了3～4d.     

复合胶凝材料井壁高强混凝土的性能与水化机理

对于冻结法施工的高强井壁大体积混凝土,内壁的中心温度可达80 ℃,而井筒外壁内侧的温度在10 ℃左右,这种温度的差异必然导致井壁混凝土开裂,导致耐久性下降。针对这些问题,研究了适于井壁高强混凝土用复合胶凝材料的水化特征及其对C70混凝土性能的影响。结果表明：复合胶凝材料的总水化热是井壁混凝土用常规胶凝材料水化热的一半;从28 d到180 d,复合胶凝材料配制的C70混凝土抗压强度持续增长14.8%,且孔隙率低,有害孔减少,混凝土具有很好的抗裂性;XRD和SEM试验表明,复合胶凝材料配制的C70混凝土水化180 d 后无Ca(OH)2晶体存在,主要水化产物为致密的Ⅲ型C-S-H凝胶。     

热敷玻璃钢片材加固钢罐道耐腐蚀、耐磨损试验研究

针对立井井筒装备腐蚀严重的现状,研制了一种新型的玻璃钢复合材料罐道。通过复合材料罐道耐腐蚀试验,指出热敷有玻璃钢材料井筒罐道的耐腐蚀性能能够满足煤矿井筒环境使用要求。同时,通过磨损试验,提出了复合材料罐道中玻璃钢板的最小厚度,其耐磨损寿命与耐腐蚀寿命同步,都能达到30a以上,从而减少了井筒装备的更换,可节约大量时间和资金。     

某技改矿井主井探揭煤施工方法

为保证矿井主井的安全,探揭煤应按照严密的技术措施施工.本文就某技改矿井主井探揭煤施工方法进行研究,制定了井筒揭煤施工方法和安全措施.实践表明,采用该方法顺利完成了探揭煤施工,简化了施工工序,加快了施工速度,确保了井筒探揭煤安全.     

机电管理在煤矿立井施工中的作用

从使用新工艺、新设备 ,加强设备的维护管理等方面说明了机电管理在煤矿立井施工中的举足轻重作用 ,具有较大的指导作用     

基于流固耦合理论的煤矿立井井壁突水机理分析

将煤矿立井混凝土井壁视为多孔介质，考虑地下水渗流作用的影响，应用统一强度理论和弹塑性损伤力学模型，推导出立井混凝土井壁弹性区和塑性损伤区应力的解析表达式，以及井壁承受的地下水压与塑性损伤区半径之间关系的解析表达式。同时绘制了不同的φ（混凝土孔隙率）和λ/E（混凝土损伤后的降模量与弹性模量之比）值与井壁承受水压p0和塑性损伤区半径c之间的关系曲线。研究结果表明：在井壁几何尺寸和混凝土强度等级不变情况下，不考虑地下水渗流对井壁的影响时（φ=0），井壁能够承受的临界水压p0c为31.9 MPa；当φ取0.4时，p0c为15.1 MPa，井壁能够承受的临界水压下降了52.7%。当λ/E取0.5时，p0c为30.5 MPa；当λ/E取2.5时，p0c为18.6 MPa，井壁能够承受的临界水压下降了39.0%。由此可见，在考虑地下水渗流对井壁影响的情况下，地下水渗流效应和混凝土损伤软化对井壁能够承受的临界水压p0c影响十分显著，井壁能够承受的临界水压随着混凝土孔隙率φ和混凝土损伤后的降模量与弹性模量之比λ/E的增加而减小。     

施工期钻井井壁混凝土应变实测分析

介绍了温家庄铁矿副井钻井井壁施工期间井壁混凝土应变光纤光栅实测方案,分析了混凝土应变变化规律,结果表明：施工期井壁混凝土以受压为主,环向应变大于竖向应变,应变变化阶段与施工工序相对应。漂浮下沉阶段混凝土应变呈现“双线性”特点,实测应变与导出公式计算值相吻合;增加配重水阶段环向压应变减小而竖向压应变略有增加;首次注浆阶段压应变显著减小,个别出现拉应变;后3次注浆阶段压应变先增加后减小,环向应变变化大于竖向应变;抽排配重水阶段环向压应变显著增加,竖向应变变化不大;二次补注浆阶段压应变先增加后减小,但幅度较前述注浆时有所减小。     

矿区混凝土构件腐蚀因素分析

和其它地区一样,矿区混凝土结构的耐久性问题也逐渐得到了人们的重视。论文以平顶山煤业集团的地面生产构筑物为例,结合环境对建筑可能的腐蚀因素进行了分析。通过大量的监测数据,表明矿区二氧化碳的碳化和冻融破坏是导致混凝土结构耐久性下降的主要因素。