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普通硅酸盐-硫铝酸盐水泥复合薄喷材料的研发与应用 被引量:1
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作者 梁紫栋 严国超 +2 位作者 白旭阳 柳梧泽 李岗 《中国矿业》 2023年第7期158-164,共7页
井下巷道喷涂材料存在喷涂厚度大、黏接性差、回弹率大、施工操作复杂等问题。针对上述问题,以硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、粉煤灰、黏土为基料,配以黄原胶、纤维素醚等外加剂,研发出一种新型复合环保型薄喷材料。利用X射线衍射、扫描电... 井下巷道喷涂材料存在喷涂厚度大、黏接性差、回弹率大、施工操作复杂等问题。针对上述问题,以硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、粉煤灰、黏土为基料,配以黄原胶、纤维素醚等外加剂,研发出一种新型复合环保型薄喷材料。利用X射线衍射、扫描电镜、力学性能测试、接触角分析等手段与现有同类材料进行对比,并研究该材料各项性质及观察材料表面微观形态。通过现场应用,验证材料对巷道煤岩体裂隙的喷涂效果,研究结果表明:(1)新材料具有无毒、不可燃等性质,抗拉抗折强度高,可用于巷道的柔性支护;(2)材料晶相结构好、内部裂隙小、结构密实且煤岩体黏结力强;(3)材料疏水性较强,与水接触角可达154.74°,能够吸附微量的煤尘与瓦斯;(4)材料喷涂效果好,同一巷道中喷涂后10 h瓦斯含量为未喷涂的21%,可封堵瓦斯逸出,增大巷道支护强度。 展开更多
关键词 薄喷材料 硅酸盐 硫铝酸盐 封堵瓦斯 巷道加固
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水灰比对薄喷衬层材料抗拉性能影响的宏微观试验研究
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作者 陈庆发 杨文雄 +1 位作者 吴家有 牛文静 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期277-283,共7页
薄喷衬层材料TSL865作为一种新型高分子喷涂支护材料,可快速有效地抑制地下工程围岩变形、破坏。抗拉性能是TSL865材料的优势特征,但其受水灰比的影响规律与作用机制目前尚不清晰。为此,本研究开展两方面的工作:(1)通过开展宏观拉伸试验... 薄喷衬层材料TSL865作为一种新型高分子喷涂支护材料,可快速有效地抑制地下工程围岩变形、破坏。抗拉性能是TSL865材料的优势特征,但其受水灰比的影响规律与作用机制目前尚不清晰。为此,本研究开展两方面的工作:(1)通过开展宏观拉伸试验,分析水灰比对TSL865试样应力-应变曲线特征、抗拉强度和抗拉韧性等力学性质的影响规律;(2)通过开展微观孔隙结构试验,分析水灰比对TSL865试样微观孔径分布、比表面积等几何性质的影响规律;计算不同水灰比下TSL865试样的孔径分形维数,从试样微观孔径结构分布特征角度,解译水灰比对TSL865试样抗拉性能的影响机制,并获取最佳水灰比。研究结果表明:TSL865试样的应力-应变曲线可以分为弹-塑-延-脆四个阶段,且柔性特征显著;TSL865试样抗拉性能较好的原因是其2~10 nm的无害孔占比较大;水灰比与试样的抗拉强度、孔径分形维数呈负相关关系,通过调节水灰比来改变TSL试样的微观孔隙结构,从而影响TSL试样的抗拉性能,其最优的水灰比为1∶2。研究成果有助于全面了解TSL865材料的抗拉性能与宏细观破断机制。 展开更多
关键词 衬层材料 TSL 水灰比 抗拉性能 孔隙结构 地下工程
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单轴压缩下薄喷裂隙红砂岩力学性质与裂纹扩展特征分析 被引量:1
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作者 韩勇 李树忱 +2 位作者 袁超 冯现大 王修伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2583-2594,共12页
选取红砂岩为研究对象,采用水泥基薄喷材料,制作完整和裂隙红砂岩薄喷岩石试样,研究在单轴压缩条件下薄喷材料对完整和裂隙红砂岩强度、变形和能量演化特征的影响;采用颗粒流PFC3D软件,分析薄喷材料对不同裂隙倾角试样裂纹扩展特征的影... 选取红砂岩为研究对象,采用水泥基薄喷材料,制作完整和裂隙红砂岩薄喷岩石试样,研究在单轴压缩条件下薄喷材料对完整和裂隙红砂岩强度、变形和能量演化特征的影响;采用颗粒流PFC3D软件,分析薄喷材料对不同裂隙倾角试样裂纹扩展特征的影响。结果表明:薄喷红砂岩试样的峰值强度和应变较无薄喷红砂岩均有提高,裂隙试样的提升系数高于完整试样;峰后阶段薄喷岩石试样内部岩石发生破坏,表面薄喷材料出现拉伸裂纹,但整体未松散。薄喷红砂岩在破坏时的总能量、弹性应变能和耗散能均高于无薄喷试样,且薄喷材料使外部输入的总能量更多转化为破坏过程所需的耗散能。PFC3D模拟结果表明,薄喷材料增强了不同倾角的裂隙试样的起裂应力和峰值强度。薄喷材料对不同裂隙倾角试样的破坏模式影响程度不同,当裂隙倾角为15º,薄喷材料可以限制峰后拉伸裂纹扩展;但当裂隙倾角为75º,有无薄喷试样的裂纹扩展模式大致相同。该研究可为薄喷材料在工程应用提供一定的参考。 展开更多
关键词 薄喷材料 裂隙红砂岩 强度特征 能量演化 破坏模式 裂纹扩展
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薄喷封闭技术在避难硐室瓦斯治理中的应用 被引量:3
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作者 吴建生 张少波 +1 位作者 魏群 董辉辉 《能源技术与管理》 2016年第6期15-17,26,共4页
为解决王坡煤矿避难硐室存在瓦斯渗漏超限的问题,将薄喷封闭技术应用于避难硐室瓦斯治理,提出了成套解决方案。现场实验表明:硐室内瓦斯体积分数增长速度由0.56%/h^2.8%/h降至0.08%/h^0.18%/h,可基本保证1个班次内不出现超限。与混凝土... 为解决王坡煤矿避难硐室存在瓦斯渗漏超限的问题,将薄喷封闭技术应用于避难硐室瓦斯治理,提出了成套解决方案。现场实验表明:硐室内瓦斯体积分数增长速度由0.56%/h^2.8%/h降至0.08%/h^0.18%/h,可基本保证1个班次内不出现超限。与混凝土喷浆技术相比,薄喷技术可减少90%以上的材料运输量,显著降低工人劳动强度,用工仅需3人,提高了施工效率。 展开更多
关键词 避难硐室 封闭 瓦斯治理 薄喷材料
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掘进大巷围岩防护柔性薄喷技术研究
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作者 任宝勤 《山东煤炭科技》 2022年第6期138-139,142,145,共4页
针对掘进大巷存在的围岩强度低、瓦斯含量高、煤层自燃问题,采用柔性薄喷材料和二次喷涂工艺替代混凝土,进行了1000 m薄喷试验。结果表明:柔性薄喷材料喷涂厚度3~5 mm,材料消耗仅为混凝土喷浆的1/10,喷涂层具有良好的柔韧性,变形不开裂... 针对掘进大巷存在的围岩强度低、瓦斯含量高、煤层自燃问题,采用柔性薄喷材料和二次喷涂工艺替代混凝土,进行了1000 m薄喷试验。结果表明:柔性薄喷材料喷涂厚度3~5 mm,材料消耗仅为混凝土喷浆的1/10,喷涂层具有良好的柔韧性,变形不开裂,柔性薄喷实施速度快,成型良好,有效控制了巷道变形和煤体瓦斯泄漏。 展开更多
关键词 柔性薄喷材料 混凝土 涂厚度 柔韧性
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