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赤泥基注浆加固材料制备与性能研究

现代隧道技术 2023年第1期60卷 270-280页

作者：张宁王梦雅王川李召峰马川义张健彭少杰山东高速集团有限公司济南250098 山东省固体废弃物资源化技术创新中心济南250098 山东大学岩土与结构工程研究中心济南250061

为满足岩溶塌陷区注浆加固治理需求,选用赤泥、钢渣等固废,制备高性能赤泥基注浆加固材料,建立凝结时间、力学强度、膨胀性等性能的调控方法。试验结果表明,水泥掺量的变化对结石体7 d抗压强度的影响最大,赤泥基注浆加固材料7 d抗压强... 详细信息

为满足岩溶塌陷区注浆加固治理需求,选用赤泥、钢渣等固废,制备高性能赤泥基注浆加固材料,建立凝结时间、力学强度、膨胀性等性能的调控方法。试验结果表明,水泥掺量的变化对结石体7 d抗压强度的影响最大,赤泥基注浆加固材料7 d抗压强度随水泥掺量的增加呈先增大后减小的趋势,当单因素作用时,水泥掺量为15%时强度最高。结合单因素对浆液终凝时间和对结石体7 d力学强度的影响,可确定水泥掺量为15%、钢渣掺量为15%、激发剂掺量为12%时,赤泥基注浆加固材料性能最优且流动性能优异。综合考虑赤泥基注浆加固材料的终凝时间和力学强度,确定每种膨胀剂的最优掺量为UEA膨胀剂6%、CSA膨胀剂6%、塑性膨胀剂0.2%。

关键词：赤泥岩溶塌陷注浆加固材料性能调控作用机理

矿用反应型无卤有机注浆加固材料阻燃性能研究

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矿业安全与环保 2023年第2期50卷 40-45页

作者：陈星明周亭周家家马琳刘青许向彬中国平煤神马集团十一矿河南平顶山467000 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037

针对普通聚氨酯注浆加固材料(PU)卤素含量高,造成煤化工企业催化剂中毒失活的问题,合成了一种反应型无卤有机注浆加固材料(PU-NH);借助极限氧指数(LOI),探究PU-NH的阻燃性能;通过热重差示扫描量热分析(TG-DSC)和锥形量热分析,探究PU-NH... 详细信息

针对普通聚氨酯注浆加固材料(PU)卤素含量高,造成煤化工企业催化剂中毒失活的问题,合成了一种反应型无卤有机注浆加固材料(PU-NH);借助极限氧指数(LOI),探究PU-NH的阻燃性能;通过热重差示扫描量热分析(TG-DSC)和锥形量热分析,探究PU-NH的热稳定性和燃烧性能。结果表明:PU-NH为难燃材料,与PU相比,PU-NH表现出更优异的热稳定性能,且PU-NH烟释放量降低了39.3%,一氧化碳释放量降低了50.75%。材料燃烧后炭渣的扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)的表征结果表明:PU-NH燃烧后炭渣呈“蜂窝状”结构,燃烧时表面形成一层蓬松而致密的炭层,可有效隔绝氧气,并降低热传导速率,这是材料表现出良好阻燃性能的根本原因;同时,PU-NH炭渣中碳元素高,也有利于炭层的形成,提高了耐氧化能力。煤矿井下注浆试验结果表明,PU-NH的性能高于煤矿加固煤岩体用高分子材料的行业标准,加固后可有效提高煤岩体承载能力,保障工作人员生命安全。

关键词：注浆加固材料聚氨酯无卤阻燃性能热稳定性

抗静电剂对煤矿用PU注浆加固材料综合性能的影响

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化工新型材料 2015年第5期43卷 233-236页

作者：朱述文夏茹唐永志陈鹏杨斌钱家盛李彬安徽大学化学化工学院合肥230039 安徽省绿色高分子材料重点实验室合肥230039 淮南矿业集团有限公司淮南232001

选择3种不同的抗静电剂磷酸三(β-氯乙基)酯TCEP、阳离子型季铵盐类抗静电剂catafor PU以及导电填料Fe3O4研究制备矿用聚氨酯注浆加固材料,考察了这3种抗静电剂单独或复配使用时对聚氨酯注浆加固材料抗静电、阻燃及力学性能的影响。结... 详细信息

选择3种不同的抗静电剂磷酸三(β-氯乙基)酯TCEP、阳离子型季铵盐类抗静电剂catafor PU以及导电填料Fe3O4研究制备矿用聚氨酯注浆加固材料,考察了这3种抗静电剂单独或复配使用时对聚氨酯注浆加固材料抗静电、阻燃及力学性能的影响。结果表明:TCEP和Fe3O4复配使用显示出良好的协同效应,可以获得综合性能优异的阻燃抗静电聚氨酯注浆加固材料,表面电阻为1.6×107Ω,拉伸强度42.87MPa,粘结强度4.94MPa,氧指数为30.1。

关键词：聚氨酯注浆加固材料抗静电表面电阻协同效应

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矿用高分子注浆加固材料安全性试验研究

煤炭科学技术 2013年第11期41卷 53-55页

作者：吴怀国中国水利水电科学研究院北京100044 北京瑞诺安科新能源技术有限公司北京100044

为得出高分子注浆加固材料在煤矿井下应用中发生冒烟或着火事故的原因,进行了聚氨酯注浆加固材料大体积注浆试验,测试注浆加固材料内部反应温度和表面温度,观察注浆加固材料固化后的内部特征。结果表明:含水量1%的注浆加固材料大体积注... 详细信息

为得出高分子注浆加固材料在煤矿井下应用中发生冒烟或着火事故的原因,进行了聚氨酯注浆加固材料大体积注浆试验,测试注浆加固材料内部反应温度和表面温度,观察注浆加固材料固化后的内部特征。结果表明:含水量1%的注浆加固材料大体积注浆试验时,其内部反应温度均远大于按照AQ 1089—2011标准要求的试验室测试温度140℃,甚至某些产品反应温度达340℃以上,注浆材料发生自燃。而在相同条件下纯聚氨酯注浆加固材料最高反应温度为165℃左右;硅酸盐改性聚氨酯注浆加固材料为102℃。说明纯聚氨酯注浆加固材料和硅酸盐改性聚氨酯注浆加固材料能够较好地避免应用中发生冒烟或着火事故。

关键词：注浆加固材料大体积注浆试验反应温度煤炭自燃

硅酸盐改性注浆加固材料的最新研究进展和应用

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煤炭科学技术 2015年第S1期43卷 29-31页

作者：吴怀国韩德强魏宏亮中国水利水电科学研究院北京瑞诺安科新能源技术有限公司

详细介绍了硅酸盐改性注浆加固材料的配方反应原理、最新的力学性能研究结果和实际应用情况。结果表明:综合力学性能完全可与传统聚氨酯注浆加固材料相比拟,1 d抗压强度能达到40MPa以上,黏结强度达到2 MPa以上;3 h抗压强度达到50 MPa以... 详细信息

详细介绍了硅酸盐改性注浆加固材料的配方反应原理、最新的力学性能研究结果和实际应用情况。结果表明:综合力学性能完全可与传统聚氨酯注浆加固材料相比拟,1 d抗压强度能达到40MPa以上,黏结强度达到2 MPa以上;3 h抗压强度达到50 MPa以上;1 d抗压强度达到60 MPa以上,黏结强度达到4 MPa以上;完全能用于井下各种复杂条件下快速、高效加固破碎煤体。尤其是压缩弹模比传统聚氨酯注浆加固材料要高很多,更适合煤岩体刚性材料结构体的加固应用。

关键词：硅酸盐聚氨酯注浆加固材料力学性能

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无卤聚氨酯注浆加固材料的性能研究

煤炭技术 2021年第6期40卷 14-17页

作者：周亭刘青王斌斌樊淑兰张川张青松许向彬中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037

为解决有机注浆加固材料有机氯含量高,导致以煤炭资源为原料的化工企业中变换催化剂中毒失活的问题。采用一步合成法,以自研发的无卤阻燃剂为原料,制备了无卤聚氨酯注浆加固材料,表现出优异的力学性能、阻燃性能和稳定性能。红外光谱表... 详细信息

为解决有机注浆加固材料有机氯含量高,导致以煤炭资源为原料的化工企业中变换催化剂中毒失活的问题。采用一步合成法,以自研发的无卤阻燃剂为原料,制备了无卤聚氨酯注浆加固材料,表现出优异的力学性能、阻燃性能和稳定性能。红外光谱表征结果表明,制备的加固材料具备聚氨酯聚合物交联结构,在山西晋煤寺河煤矿应用结果表明,该材料可有效控制矿井中冒顶片帮等事故的发生,保证煤矿回采安全性。同传统聚氨酯材料相比,制备的无卤聚氨酯加固材料卤素含量低至272 mg/kg,有效地解决了煤化工企业中变换催化剂中毒失活的问题。

关键词：无卤阻燃剂注浆加固材料卤素含量力学性能稳定性能催化剂中毒

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巷道注浆加固材料的应用性能研究

矿业装备 2021年第2期 90-91页

作者：米高山西兰花科创玉溪煤矿有限责任公司山西晋城048000

巷道煤岩体内部渗流场既能够供给缝隙水与气体流通,还能够针对内部浆液的流动情况进行管控。由于渗透性存在差异,若是应用以往的水泥灌注材质展开灌浆,缝隙和煤岩体表层生成连贯的通道,水泥浆液会顺着缝隙溢出,造成灌浆质量较差。若是... 详细信息

巷道煤岩体内部渗流场既能够供给缝隙水与气体流通,还能够针对内部浆液的流动情况进行管控。由于渗透性存在差异,若是应用以往的水泥灌注材质展开灌浆,缝隙和煤岩体表层生成连贯的通道,水泥浆液会顺着缝隙溢出,造成灌浆质量较差。若是应用化学浆液,能够良好的达到加固要求,不过会增加资金投入,使用数量过多容易破坏地下水体,严重违背了环保与可持续发展战略。所以,需要研发能够满足加固要求的灌浆材质。本文针对巷道注浆加固材料的应用性能研究提出了一些建议,以供参考。

关键词：巷道注浆加固材料应用性能研究

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巷道注浆加固材料的应用性能研究

矿业装备 2020年第4期 66-67页

作者：梁文健霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司方山木瓜煤矿山西方山033000

注浆的作用是将浆液材料注入到已经遭到破碎的巷道或硐室围岩内,从而在其内部形成一定厚度包容岩块的结石体,把浆液中的颗粒材料嵌入到围岩裂隙内,充填裂隙并固化后具有一定的抗压强度,阻止围岩向深部扩容破坏。破碎围岩裂隙被浆液材料... 详细信息

注浆的作用是将浆液材料注入到已经遭到破碎的巷道或硐室围岩内,从而在其内部形成一定厚度包容岩块的结石体,把浆液中的颗粒材料嵌入到围岩裂隙内,充填裂隙并固化后具有一定的抗压强度,阻止围岩向深部扩容破坏。破碎围岩裂隙被浆液材料充填固结后能够有效传递锚杆(索)对围岩表面施加的预应力,扩大支护范围与作用深度,显著改善支护效果。

关键词：围岩裂隙颗粒材料注浆加固材料结石体应用性能研究充填裂隙抗压强度硐室围岩

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新型聚氨酯注浆加固材料应用研究

江西煤炭科技 2022年第2期 82-84,87页

作者：张德志煤炭科学技术研究院有限公司矿用材料分院北京朝阳100020

由于传统聚氨酯注浆加固材料中有机氯含量较高,致使以煤炭资源为原材料化工催化剂的催化作用大大降低甚至失效。为改善加固材料对化工催化剂影响,自主研发了新型低卤聚氨酯注浆加固材料。通过在山西晋煤寺河煤矿应用结果表明,该材料相... 详细信息

由于传统聚氨酯注浆加固材料中有机氯含量较高,致使以煤炭资源为原材料化工催化剂的催化作用大大降低甚至失效。为改善加固材料对化工催化剂影响,自主研发了新型低卤聚氨酯注浆加固材料。通过在山西晋煤寺河煤矿应用结果表明,该材料相较于传统聚氨酯注浆加固材料,卤素含量占比降至270 mg/kg,对化工催化剂影响降低较为明显。另外,在材料性能方面,新型低卤聚氨酯注浆加固材料表现出更为优异的力学.阻燃.稳定性能,更高效提高注浆加固效果,控制冒顶.片帮灾害,保证井下回采安全。

关键词：化工催化剂卤素注浆加固材料