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不同水灰比下矿用超细水泥注浆材料性能试验研究
1
作者
周柏坊
孟祥瑞
+4 位作者
王艳芬
程详
赵光明
李英明
刘少泽
《采矿与岩层控制工程学报》
北大核心
2025年第4期120-135,共16页
水灰比是影响水泥基注浆材料性能的关键因素,在不同水灰比下多组分胶凝体系水化特性会产生显著差异。为明确水灰比与矿用超细水泥体系性能的内在关联,以减水剂、膨胀剂、速凝剂为外加剂掺杂超细硅酸盐水泥制备超细水泥注浆材料(UPCGM),...
水灰比是影响水泥基注浆材料性能的关键因素,在不同水灰比下多组分胶凝体系水化特性会产生显著差异。为明确水灰比与矿用超细水泥体系性能的内在关联,以减水剂、膨胀剂、速凝剂为外加剂掺杂超细硅酸盐水泥制备超细水泥注浆材料(UPCGM),借助不同宏微观测试方法,探究水灰比(0.45~0.80)对UPCGM浆液性能、力学特性与结石体微观结构的影响规律,并深入解析其内在水化机理。结果表明:①水灰比与UPCGM浆液流动度、凝结时间成正相关性,而与结石体的体积膨胀率成负相关性;②随水灰比增加,UPCGM力学强度呈先增大后减小趋势,水灰比为0.50时,结石体显示出最佳力学性能,养护3 d抗压强度(33.70 MPa)比0.60~0.80水灰比提升298.82%~466.39%,28 d抗压强度(50.70 MPa)与抗折强度(8.50MPa)分别提升18.18%~85.71%和50.44%~95.85%;③热力学建模、XRD、FTIR与SEM证实,水灰比的变化会影响UPCGM水化程度、水化产物、孔隙结构与密实性,其中AFt含量、尺寸随水灰比增大而增大;④与矿用无机加固复合砂浆(KWJG-1)对比发现,UPCGM流动度、早期抗压强度与抗折强度略低,但具有明显增强的浆液稳定性、早凝特性与后期抗压强度,水灰比0.50和0.80下养护28 d抗压强度分别比KWJG-1提高14.50%和35.48%,在巷道围岩注浆加固领域具有潜在的应用前景。
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关键词
超细水泥
水灰比
注浆材料
抗压强度
水化机理
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职称材料
基于支护阻力对巷道围岩塑性区深度作用的柔性锚索支护技术研究
被引量：
3
2
作者
张全冶
李英明
+2 位作者
武新文
高江淮
石文球
《中国矿业》
北大核心
2024年第S02期245-249,共5页
为明确支护阻力对巷道围岩塑性区深度的影响,采用卡斯特纳公式和FLAC3D软件分析了支护阻力与巷道围岩塑性区深度之间的关系,分析结果表明:现有技术水平条件下提供的支护阻力不能显著减少巷道围岩塑性区深度,难以有效避免巷道围岩发生塑...
为明确支护阻力对巷道围岩塑性区深度的影响,采用卡斯特纳公式和FLAC3D软件分析了支护阻力与巷道围岩塑性区深度之间的关系,分析结果表明:现有技术水平条件下提供的支护阻力不能显著减少巷道围岩塑性区深度,难以有效避免巷道围岩发生塑性破坏,即使支护阻力高达2.50 MPa,巷道顶板围岩塑性区深度也未显著减少。因此,提出采用具有足够承载能力、锚固深度和延伸率的支护材料进行柔性支护,将塑性区内的破坏岩石锚固到塑性区外的稳定岩层是维护巷道围岩稳定的一种有效途径。在信湖煤矿五中车场回风道采用大变形柔性锚索进行补强支护,取得了较好的控制效果,减少了巷道断面的收缩量,保障了巷道的长期使用。
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关键词
支护阻力
塑性区深度
巷道围岩控制
大变形柔性锚索
补强支护
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职称材料
题名
不同水灰比下矿用超细水泥注浆材料性能试验研究
1
作者
周柏坊
孟祥瑞
王艳芬
程详
赵光明
李英明
刘少泽
机构
安徽理工大学煤炭无人化开采数智技术全国重点实验室
安徽理工大学矿业工程学院
安徽理工大学材料科学与工程学院
安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室
山西兴县华润联盛车家庄煤业有限公司
出处
《采矿与岩层控制工程学报》
北大核心
2025年第4期120-135,共16页
基金
国家自然科学基金资助项目(52374074、52204082)
国家重点研发计划子课题资助项目(2023YFC2907600)。
文摘
水灰比是影响水泥基注浆材料性能的关键因素,在不同水灰比下多组分胶凝体系水化特性会产生显著差异。为明确水灰比与矿用超细水泥体系性能的内在关联,以减水剂、膨胀剂、速凝剂为外加剂掺杂超细硅酸盐水泥制备超细水泥注浆材料(UPCGM),借助不同宏微观测试方法,探究水灰比(0.45~0.80)对UPCGM浆液性能、力学特性与结石体微观结构的影响规律,并深入解析其内在水化机理。结果表明:①水灰比与UPCGM浆液流动度、凝结时间成正相关性,而与结石体的体积膨胀率成负相关性;②随水灰比增加,UPCGM力学强度呈先增大后减小趋势,水灰比为0.50时,结石体显示出最佳力学性能,养护3 d抗压强度(33.70 MPa)比0.60~0.80水灰比提升298.82%~466.39%,28 d抗压强度(50.70 MPa)与抗折强度(8.50MPa)分别提升18.18%~85.71%和50.44%~95.85%;③热力学建模、XRD、FTIR与SEM证实,水灰比的变化会影响UPCGM水化程度、水化产物、孔隙结构与密实性,其中AFt含量、尺寸随水灰比增大而增大;④与矿用无机加固复合砂浆(KWJG-1)对比发现,UPCGM流动度、早期抗压强度与抗折强度略低,但具有明显增强的浆液稳定性、早凝特性与后期抗压强度,水灰比0.50和0.80下养护28 d抗压强度分别比KWJG-1提高14.50%和35.48%,在巷道围岩注浆加固领域具有潜在的应用前景。
关键词
超细水泥
水灰比
注浆材料
抗压强度
水化机理
Keywords
ultra-fine cement
water-cement ratio
grouting materials
compressive strength
hydrationmechanism
分类号
TD350.4 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
基于支护阻力对巷道围岩塑性区深度作用的柔性锚索支护技术研究
被引量：
3
2
作者
张全冶
李英明
武新文
高江淮
石文球
机构
安徽理工大学矿业工程学院
山西
华润
联
盛
能源投资
有限公司
山西兴县华润联盛车家庄煤业有限公司
中煤苏村(中阳)
煤业
有限公司
出处
《中国矿业》
北大核心
2024年第S02期245-249,共5页
文摘
为明确支护阻力对巷道围岩塑性区深度的影响,采用卡斯特纳公式和FLAC3D软件分析了支护阻力与巷道围岩塑性区深度之间的关系,分析结果表明:现有技术水平条件下提供的支护阻力不能显著减少巷道围岩塑性区深度,难以有效避免巷道围岩发生塑性破坏,即使支护阻力高达2.50 MPa,巷道顶板围岩塑性区深度也未显著减少。因此,提出采用具有足够承载能力、锚固深度和延伸率的支护材料进行柔性支护,将塑性区内的破坏岩石锚固到塑性区外的稳定岩层是维护巷道围岩稳定的一种有效途径。在信湖煤矿五中车场回风道采用大变形柔性锚索进行补强支护,取得了较好的控制效果,减少了巷道断面的收缩量,保障了巷道的长期使用。
关键词
支护阻力
塑性区深度
巷道围岩控制
大变形柔性锚索
补强支护
Keywords
support resistance
depth of plastic zone
control of roadway surrounding rock
large deformation flexible anchor
reinforcing support
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同水灰比下矿用超细水泥注浆材料性能试验研究
周柏坊
孟祥瑞
王艳芬
程详
赵光明
李英明
刘少泽
《采矿与岩层控制工程学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
基于支护阻力对巷道围岩塑性区深度作用的柔性锚索支护技术研究
张全冶
李英明
武新文
高江淮
石文球
《中国矿业》
北大核心
2024
3
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职称材料
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