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高水材料在邻位注浆充填中的研究与应用
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作者 赵文华 刘鹏亮 于健浩 《煤炭工程》 北大核心 2025年第1期71-76,共6页
为解决钻场硐室破坏窄煤柱完整性、充填开采成本高、施工工艺复杂、充填体强度达不到现场要求等问题,研究了高水材料浆液的高流动性和早强速凝特性,并通过实验室物理力学性质测定试验,获取了高水材料的各养护龄期下抗压强度、流动度和... 为解决钻场硐室破坏窄煤柱完整性、充填开采成本高、施工工艺复杂、充填体强度达不到现场要求等问题,研究了高水材料浆液的高流动性和早强速凝特性,并通过实验室物理力学性质测定试验,获取了高水材料的各养护龄期下抗压强度、流动度和凝结时间等宏观工作性能,结果表明:选取高水材料水固比为2∶1,其配比在28 d时充填体强度可达6.3 MPa,料浆扩展度为461.5 mm,凝结时间接近10 min。并以三元福达矿15202工作面钻场硐室充填为研究背景,分别从注浆材料的选取、注浆工艺、现场应用三个方面对垮落区邻位注浆可行性进行了研究,最终采用高水材料对15202工作面钻场硐室垮落区进行邻位注浆,现场应用证明,高水材料邻位注浆工艺可为采空区注浆加固设计思路和施工提供有效依据,保证窄煤柱的稳定性和安全性。 展开更多
关键词 高水材料 钻场硐室 水固比 邻位注浆 窄煤柱
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基于低标硫铝酸盐水泥熟料的高水材料物理力学性能及应用
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作者 陈志松 徐佑林 +3 位作者 江泽标 肖兵 吴少康 张际涛 《采矿与岩层控制工程学报》 EI 北大核心 2024年第2期142-152,共11页
为解决高水材料充填成本高、物理力学性能差等问题,选用低标硫铝酸盐水泥熟料为主要原料,通过物理试验探究了低标硫铝酸盐水泥熟料高水材料在不同外加剂剂量、水灰比、水温下的物理力学性能,并通过工艺性试验测试了实际应用效果。研究... 为解决高水材料充填成本高、物理力学性能差等问题,选用低标硫铝酸盐水泥熟料为主要原料,通过物理试验探究了低标硫铝酸盐水泥熟料高水材料在不同外加剂剂量、水灰比、水温下的物理力学性能,并通过工艺性试验测试了实际应用效果。研究结果表明:(1)不同条件下高水材料物理力学性能不同的主要原因在于其钙矾石的生成速率及生成量受到影响;(2)以低标型硫铝酸盐水泥熟料作为高水材料原料时,使用一定量外加剂能够改善其样貌并显著提升其强度;(3)降低水灰比能够显著提升高水材料的早期强度及峰值强度,且每提高0.1的水灰比,平均各龄期强度下降约11%;(4)水温对于高水材料初凝时间的影响高于终凝时间,对早期强度起促进作用,水温每上升2℃, 1d强度增加约6.8%;(5)影响高水材料强度的各项因素排序为:外加剂>水灰比>水温;(6)现场应用低标型硫铝酸盐水泥熟料高水材料后,巷道变形量较小,取得较好的留巷效果。 展开更多
关键词 硫铝酸盐水泥熟料 高水材料 沿空留巷 高水充填
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梁北矿松软大采高工作面高水充填沿空留巷技术研究 被引量:1
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作者 王克强 侯荣彬 张凯 《煤炭技术》 CAS 2024年第8期120-124,共5页
以高水材料适应性研究为基础,通过分析梁北煤矿厚硬顶板大采高工作面沿空留巷围岩控制难点,提出“预裂切顶-高水充填-超前加固”沿空留巷技术。通过室内试验确定了高水充填材料最佳水灰比、早强剂掺量和用水温度;采用理论分析和工程类... 以高水材料适应性研究为基础,通过分析梁北煤矿厚硬顶板大采高工作面沿空留巷围岩控制难点,提出“预裂切顶-高水充填-超前加固”沿空留巷技术。通过室内试验确定了高水充填材料最佳水灰比、早强剂掺量和用水温度;采用理论分析和工程类比确定了预裂切顶、超前加固和高水充填支护方案;采用数值模拟分析了沿空留巷方案的可行性。工程实践效果表明,围岩变形滞后工作面100~150 m趋于稳定,变形整体可控,留巷效果较好。 展开更多
关键词 大采高 厚硬顶板 高水材料 沿空留巷
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大埋深综采工作面高水充填沿空留巷矿压显现规律研究 被引量:1
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作者 牛清海 孙少龙 《煤炭与化工》 CAS 2024年第5期27-30,共4页
为揭示大埋深综采工作面高水充填沿空留巷矿压显现规律,以梧桐庄矿182605下工作面为工程背景,通过理论分析、方案设计和现场监测相结合的方法进行研究。根据现场巷道围岩变形量及速率变化规律分析可知,沿空留巷采用加强支护+超前切顶卸... 为揭示大埋深综采工作面高水充填沿空留巷矿压显现规律,以梧桐庄矿182605下工作面为工程背景,通过理论分析、方案设计和现场监测相结合的方法进行研究。根据现场巷道围岩变形量及速率变化规律分析可知,沿空留巷采用加强支护+超前切顶卸压+高水充填联合支护后,累计变形量和变形速率先缓慢增大再显著增大之后保持稳定,其中变形速率呈“几”型状。依据规律将沿空巷道的围岩变形划分成3个区域,分别是缓慢变形区、显著变形区和稳定变形区。工作面周期来压步距为35~40 m,对巷道围岩起到有效的控制作用。矿井现场试验表明,充填体完好,强度满足实际需求,巷道变化较小,达到预期目标。 展开更多
关键词 大埋深 高水充填 沿空留巷 矿压显现
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利民煤矿Ⅰ030902工作面高水材料墩柱围岩控制技术研究
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作者 董海清 李亚斌 +1 位作者 李阳 傅孜钊 《煤炭技术》 CAS 2024年第11期104-109,共6页
在工作面通过老空巷道时,工作面与老空巷道间煤柱逐渐变窄,导致空巷围岩严重变形,围岩失稳和支架压死等问题。通过理论计算、数值模拟和现场实验,确定了工作面超前支承应力范围和煤柱临界宽度以及超前加固时机。提出了高水材料墩柱支护... 在工作面通过老空巷道时,工作面与老空巷道间煤柱逐渐变窄,导致空巷围岩严重变形,围岩失稳和支架压死等问题。通过理论计算、数值模拟和现场实验,确定了工作面超前支承应力范围和煤柱临界宽度以及超前加固时机。提出了高水材料墩柱支护技术对老空巷道进行围岩控制,通过建立数值模型进行模拟计算,反演高水材料墩柱支护效果,模拟得出2.5 m间距高水材料墩柱支护围岩控制效果最佳,并确定了最佳支护参数。现场监测结果显示,采用高水材料墩柱支护技术有效地控制了围岩变形,取得了良好的支护效果。 展开更多
关键词 空巷 围岩控制 高水材料 墩柱支护 加固时机
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高水固结充填技术在铅锌矿采矿工艺优化的应用研究
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作者 钟豫 《世界有色金属》 2024年第20期180-182,共3页
铅锌矿是一种重要的有色金属矿产资源,具有较高的经济价值和广泛的应用领域,在铅锌矿的开采过程中,采矿工艺的优化对于提高开采效率、降低成本和保障安全生产具有重要意义。高水固结充填技术是一种新型的采矿工艺技术,具有充填效果好、... 铅锌矿是一种重要的有色金属矿产资源,具有较高的经济价值和广泛的应用领域,在铅锌矿的开采过程中,采矿工艺的优化对于提高开采效率、降低成本和保障安全生产具有重要意义。高水固结充填技术是一种新型的采矿工艺技术,具有充填效果好、强度高、成本低等优点,广泛应用于金属矿山采矿工艺中。本研究旨在探讨高水固结充填技术在铅锌矿采矿工艺优化中的应用,为提高采矿效率和降低成本提供新的思路和方法。 展开更多
关键词 高水固结充填技术 铅锌矿 采矿工艺 应用
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高水膨胀封孔材料性能的研究与应用
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作者 李茂林 《山西焦煤科技》 CAS 2024年第9期1-4,共4页
为解决官地矿瓦斯抽采钻孔封孔普遍存在的封孔效果差、瓦斯抽采浓度低等问题,研制了以325^(#)普通硅酸盐水泥为主要组分,以分散剂、膨胀剂等材料作为辅助原料的高水膨胀封孔材料及其合成工艺,并实验研究了该材料的膨胀性能和抗压性能。... 为解决官地矿瓦斯抽采钻孔封孔普遍存在的封孔效果差、瓦斯抽采浓度低等问题,研制了以325^(#)普通硅酸盐水泥为主要组分,以分散剂、膨胀剂等材料作为辅助原料的高水膨胀封孔材料及其合成工艺,并实验研究了该材料的膨胀性能和抗压性能。研究结果表明:高水膨胀材料的膨胀性能优越,膨胀系数可达到0.29;与聚氨酯材料相比,高水膨胀材料的密封性能显著提高。高水膨胀材料在官地矿16509工作面应用后,钻孔瓦斯抽采浓度提高13%,且抽采15 d后抽采浓度仍高达47%,大幅提升了封孔效果。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 钻孔封孔 高水膨胀材料 膨胀性能 抗压性能
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平朔井工三矿综放工作面断层带高水材料注浆加固技术实践
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作者 王宏吒 《煤炭与化工》 CAS 2024年第11期5-8,15,共5页
平朔井工三矿二采区4号煤断层发育,在工作面回采中出现冒顶、片帮等现象,对安全生产造成了威胁。为此在34205工作面开展了断层注浆加固技术的研究。对比分析了当前主要的注浆材料的优缺点,确定采用高水材料注浆,结合材料性能,采用的水... 平朔井工三矿二采区4号煤断层发育,在工作面回采中出现冒顶、片帮等现象,对安全生产造成了威胁。为此在34205工作面开展了断层注浆加固技术的研究。对比分析了当前主要的注浆材料的优缺点,确定采用高水材料注浆,结合材料性能,采用的水灰比为2∶1。根据断层的分布情况,设计4个注浆钻窝,钻孔深度分别为45、60、90、100 m。现场实际施工注浆钻孔36个,总深度2 776 m,注浆材料用量78.11 t,注浆量193.03 m^(3)。工作面在治理断层区域正常推采,未发生异常矿压显现。 展开更多
关键词 综放工作面 注浆加固 高水材料 矿压显现
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巷旁高水充填材料改性试验研究
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作者 田维霖 罗畅 苏恒瑜 《煤》 2024年第9期4-10,共7页
巷旁充填体的承载特性对上覆岩层的结构稳定性起着至关重要的作用,因此对充填材料要求较高。文章通过对改性后的高水材料开展了不同水灰质量比与不同外加剂掺量下力学试验以及数值模拟研究,分析了改性前后巷旁高水材料充填体试件的稳定... 巷旁充填体的承载特性对上覆岩层的结构稳定性起着至关重要的作用,因此对充填材料要求较高。文章通过对改性后的高水材料开展了不同水灰质量比与不同外加剂掺量下力学试验以及数值模拟研究,分析了改性前后巷旁高水材料充填体试件的稳定性。研究结果表明:优化组水灰质量比为1.50∶1.00,发泡剂掺量为0.06%,纤维掺量为0.2%.优化组试件在28 d期龄时,抗压强度达到8.84 MPa.并对优化组与对照组试件进行了多尺度分析,纤维的加入,使充填体试件内部结构被大量细小的纤维“牵扯”,起到了类似“加筋”的效果,同时,纤维细观作用机制表现为阻碍裂隙的初始扩展和影响侧向膨胀的速率。最后,两组试件的微观形态中都有大量的钙矾石生成,表明纤维及发泡剂的加入对钙矾石的生成量影响较小。研究结果为沿空留巷巷旁充填下的安全高效采煤提供了参考依据。 展开更多
关键词 高水材料 改性试验 数值模拟 破坏特征
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薄煤层高水充填沿空留巷围岩控制技术应用
10
作者 刘建红 《江西煤炭科技》 2024年第3期83-85,共3页
为安全高效回收煤柱资源,以中兴煤业3207保护层工作面地质条件为背景,采用现场试验方法,确定了沿空留巷高水充填方案,对充填体大小、充填系统以及流程进行了设计,同时制定了3207运输巷支护设计方案,采用锚杆+锚索+W钢带+单体柱棚联合支... 为安全高效回收煤柱资源,以中兴煤业3207保护层工作面地质条件为背景,采用现场试验方法,确定了沿空留巷高水充填方案,对充填体大小、充填系统以及流程进行了设计,同时制定了3207运输巷支护设计方案,采用锚杆+锚索+W钢带+单体柱棚联合支护技术保证留巷稳定性。根据留巷内矿压监测结果,顶底板移近量最大为86 mm,变形以底鼓为主,巷帮变形量最大为58 mm,围岩变形均在可控范围内。 展开更多
关键词 薄煤层 沿空留巷 高水充填 支护设计
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高水充填材料在综放工作面沿空留巷中的应用
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作者 武虎林 《江西煤炭科技》 2024年第3期35-38,共4页
为提高煤炭资源回收率、降低回采巷道掘进率以及缓解采掘衔接紧张,决定在成庄矿4311综放工作面43113巷进行沿空留巷试验,将该巷道用作下个工作面回风巷。为确保43113巷留巷段的可靠支护,决定应用新型无机高水充填材料作沿空留巷的巷帮... 为提高煤炭资源回收率、降低回采巷道掘进率以及缓解采掘衔接紧张,决定在成庄矿4311综放工作面43113巷进行沿空留巷试验,将该巷道用作下个工作面回风巷。为确保43113巷留巷段的可靠支护,决定应用新型无机高水充填材料作沿空留巷的巷帮支护体。现场留巷采用锚索补强+单体柱滞后加强支护联合手段,充填体采用对拉钢筋+W钢带+钢筋网增强加固技术;实践表明,充填体成型效果良好,经济效益显著。 展开更多
关键词 沿空留巷 补强支护 高水材料 充填体 经济效益
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泵送高水材料充填支柱在工作面过空巷中的应用
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作者 丛日东 《能源技术与管理》 2024年第4期167-169,共3页
为解决综采工作面过空巷期间片帮冒顶、压架倒架等多发事故问题,以成庄煤矿5314工作面为工程背景,采用泵送高水材料充填支柱配合空巷煤帮预注浆加固技术对空巷区域进行了维护,并对充填支柱材料性能、施工工艺、充填系统等进行了优化。... 为解决综采工作面过空巷期间片帮冒顶、压架倒架等多发事故问题,以成庄煤矿5314工作面为工程背景,采用泵送高水材料充填支柱配合空巷煤帮预注浆加固技术对空巷区域进行了维护,并对充填支柱材料性能、施工工艺、充填系统等进行了优化。现场监测表明,在过对接切眼空巷期间,液压支架工作阻力仅呈现略微下降趋势,并未出现急剧增高现象。这充分表明充填支柱对空巷顶板形成有效支撑,确保了工作面回采安全。 展开更多
关键词 高水材料 充填支柱 过空巷
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高水固结尾砂充填采矿新工艺在金属矿山的应用 被引量:4
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作者 杨本生 李杰 《中国矿业》 北大核心 1997年第4期31-34,共4页
分析了国内尾砂胶结充镇采矿工艺中存在的主要问题,概要介绍了高水材料和高水固结尾砂充填体的主要性能,总结了高水固结尾砂充填采矿新工艺的特点及在我国金属矿山的应用经验,提出了这种新工艺重点推广应用方向。
关键词 高水材料 充填采矿 高水固结尾矿 金属矿 采矿
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招远金矿灵山分矿高水固结尾砂充填系统的研究 被引量:2
14
作者 黄玉诚 刘文永 孙恒虎 《有色矿山》 1997年第6期17-20,共4页
介绍了灵山分矿高水固结尾砂充填系统的充填搅拌站、充填管路设计及充填材料等,并对其取得的经济和社会效益进行了分析。
关键词 高水材料 充填系统 尾砂 金矿 采矿 高水固结
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西柳10油藏高水低油成因分析及模式建立
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作者 陈彬滔 《重庆科技学院学报(自然科学版)》 CAS 2010年第5期42-45,共4页
通过对油藏类型、成藏模式及储层的岩石特征、物性、含油性的研究,结合区域沉积背景及实际生产情况,将西柳10油藏油水关系,特别是高水低油现象产生的原因进行了分析归纳。在成因分析的基础上,得出了西柳10断块油藏高水低油的单井成因模式。
关键词 西柳10油藏 成藏模式 储层特征 高水低油成因 高水低油模式
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高水材料充填沿空留巷应力控制与围岩强化机理及应用 被引量:45
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作者 柏建彪 张自政 +3 位作者 王襄禹 徐营 闫帅 徐军 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期16-28,共13页
高水材料被广泛应用于不同条件下的薄及中厚煤层沿空留巷、部分条件较好的厚煤层沿空留巷,形成了丰富的高水材料充填沿空留巷围岩控制实践。基于高水材料充填沿空留巷理论研究和现场实践,以应力控制与围岩强化为主线,分析了充填留巷围... 高水材料被广泛应用于不同条件下的薄及中厚煤层沿空留巷、部分条件较好的厚煤层沿空留巷,形成了丰富的高水材料充填沿空留巷围岩控制实践。基于高水材料充填沿空留巷理论研究和现场实践,以应力控制与围岩强化为主线,分析了充填留巷围岩在巷道掘进、工作面超前采动影响、留巷围岩调整稳定和邻近工作面复用4个阶段的应力与变形特征,提出了“基本顶二次破断”的覆岩顶板运动特征。以青龙同昌煤矿15102工作面沿空留巷为背景,数值模拟研究了留巷过程中围岩应力和塑性区分布特征,揭示了充填留巷覆岩基本顶的旋转下沉是留巷巷道所受外力的主要来源;在此基础上,提出了充填留巷围岩控制的关键区域,根据高水材料固结体的较强塑性变形特性,提出了高水材料充填沿空留巷围岩分时分区强化机理,确定了合理的高水材料充填体支护阻力计算式、留巷顶板离层计算式和实体煤帮的支护强度计算式,给出了高水材料充填沿空留巷围岩控制关键参数设计方法,关键参数包括充填体支护阻力(充填体宽度和强度)、顶板支护强度(巷内支护和临时支护)、实体煤帮支护强度。介绍了山西高平青龙同昌煤业15号煤层和赵庄煤业9号煤层高水充填沿空留巷围岩控制2个应用实例,留巷围岩变形控制效果良好。最后,提出了高水充填沿空留巷围岩控制技术的发展方向。 展开更多
关键词 沿空留巷 高水材料 应力控制 围岩强化 支护阻力
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硫铝酸盐基高水材料强度与微观结构研究 被引量:13
17
作者 李家和 王政 +1 位作者 周丽雪 孙文博 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 2004年第1期8-11,共4页
研究了20℃和5℃时硫铝酸盐基高水填充材料的强度发展规律及微观结构,通过XRD、孔结构测试等方法研究了高水充填材料的微观结构与强度的关系,并重点研究了亚硝酸钠对高水充填材料水化产物微观结构及强度的影响.研究表明:高水充填材料的... 研究了20℃和5℃时硫铝酸盐基高水填充材料的强度发展规律及微观结构,通过XRD、孔结构测试等方法研究了高水充填材料的微观结构与强度的关系,并重点研究了亚硝酸钠对高水充填材料水化产物微观结构及强度的影响.研究表明:高水充填材料的水化产物主要是以钙矾石为主的胶凝材料;亚硝酸钠具有促进硫铝酸盐水泥熟料水化和改善高水充填材料硬化体孔结构的双重作用,在5℃时这种作用更加明显.以硫铝酸盐基填充材料代替木材、钢材作为可泵性支护材料,具有凝结硬化速度快、施工方便、价廉等优点,但施工温度低于20℃时材料的性能研究报道甚少. 展开更多
关键词 硫铝酸盐基高水填充材料 强度 微观结构 亚硝酸钠 钙矾石 水泥
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高水胶体防灭火材料物化性能实验研究 被引量:15
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作者 邓军 王楠 +2 位作者 陈晓坤 文虎 张晓光 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2011年第2期127-131,共5页
高水胶体防灭火材料现已被广泛的应用于矿井火灾的防治。为了详细了解胶体材料的防灭火条件、应用条件及其对环境的要求,更好的发挥其防灭火特性,扬长避短,针对其胶凝时间、粘度、强度、失水性和渗透性进行了系统的实验研究,得到了其性... 高水胶体防灭火材料现已被广泛的应用于矿井火灾的防治。为了详细了解胶体材料的防灭火条件、应用条件及其对环境的要求,更好的发挥其防灭火特性,扬长避短,针对其胶凝时间、粘度、强度、失水性和渗透性进行了系统的实验研究,得到了其性能的变化规律及影响因素,为提高该材料的现场应用效果和对其进行改性研究提供了基础和条件。 展开更多
关键词 高水胶体 防灭火材料 矿井火灾
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具有强酸性位的高水热稳定介孔分子筛的合成 被引量:8
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作者 郑均林 张晔 +5 位作者 魏伟 吴东 孙予罕 邓风 罗晴 岳勇 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2003年第10期907-912,共6页
在强酸性介质中,以预先制备的β沸石纳米簇作为前驱体,通过S+X-I+路线及氨水热后处理步骤合成具有强酸性位的高水热稳定性介孔分子筛.XRD、氮气吸附、HRTEM和SEM分析表明所得样品具有普通MCM-41的典型介孔结构和表观形貌.较短的组装周... 在强酸性介质中,以预先制备的β沸石纳米簇作为前驱体,通过S+X-I+路线及氨水热后处理步骤合成具有强酸性位的高水热稳定性介孔分子筛.XRD、氮气吸附、HRTEM和SEM分析表明所得样品具有普通MCM-41的典型介孔结构和表观形貌.较短的组装周期和室温的组装条件减弱了脱铝效应,27AlMASNMR表明铝元素主要以四配位状态存在于介孔分子筛骨架中.采用NH3-TPD和水热老化方法分别考察了其固体酸性和水热稳定性,结果表明此介孔分子筛相对于普通MCM-41分子筛具有较强酸性位和较高的水热稳定性.沸石纳米簇的引入提高了分子筛骨架的聚合度和孔壁的厚度,是水热稳定性提高的主要原因. 展开更多
关键词 强酸性位 高水热稳定介孔分子筛 合成 水热稳定性 S^+X^-I^+路线
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真实水环境下高水材料三轴蠕变特性研究 被引量:5
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作者 蒋源 刘长武 +2 位作者 谢辉 郭兵兵 陈宏臻 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期87-93,共7页
为研究采空区中的高水充填材料的活动规律,利用自行设计、加工、制造的轴压水压联合作用岩石流变试验系统,进行真实压力水环境下高水材料的蠕变试验。结果表明:水环境有利于高水材料强度的保持和发展,水压力可以提高材料的承载能力和长... 为研究采空区中的高水充填材料的活动规律,利用自行设计、加工、制造的轴压水压联合作用岩石流变试验系统,进行真实压力水环境下高水材料的蠕变试验。结果表明:水环境有利于高水材料强度的保持和发展,水压力可以提高材料的承载能力和长期强度;同时,水压力可以抑制高水材料的蠕变发展,且水压力越大,材料稳定蠕变的极限蠕变量越小;水压力对高水材料蠕变试验的初始应变率有显著影响,并影响进入到稳定蠕变阶段所需的时间长度。 展开更多
关键词 真实水环境 高水材料 水压力 长期蠕变试验 蠕变特性
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