發(fā)布時(shí)間：2017-04-06 06:08

  本文關(guān)鍵詞：無(wú)機(jī)固化膨脹充填材料特性實(shí)驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國(guó)煤層自燃火災(zāi)十分嚴(yán)重。礦井煤層自然發(fā)火的主要原因之一，是由于采空區(qū)或巷道等區(qū)域漏風(fēng)造成的。為了防止煤層自燃或者有害氣體擴(kuò)散而影響安全生產(chǎn)，常常需要對(duì)煤礦井下工作面巷道密閉、廢舊巷道、松散煤體、漏風(fēng)裂隙等區(qū)域進(jìn)行充填堵漏風(fēng)，從而將易自燃區(qū)或有害氣體源進(jìn)行隔離，進(jìn)一步確保礦井安全生產(chǎn)。 本文根據(jù)巷道漏風(fēng)通道封堵的重要性，結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外用于礦井工作面巷道密閉充填堵漏材料的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出一種以粉煤灰和水泥為骨料的新型無(wú)機(jī)固化膨脹充填材料，研究了無(wú)機(jī)固化膨脹充填材料各組成部分及其比例，以及對(duì)材料性能的影響。結(jié)果表明：當(dāng)骨料中粉煤灰與水泥比例為1:4，水灰比為0.55，其它外加劑組成部分中發(fā)泡劑為3.5%，，激發(fā)劑為0.4%，聚丙烯纖維為0.4%，減水劑為0.4%，控制料漿的溫度在15~25℃時(shí)，材料的凝結(jié)速度和膨脹速率基本一致；膨脹倍數(shù)為2~3倍，抗壓強(qiáng)度達(dá)到3~6MPa；是一種集無(wú)毒、封堵、膨脹、抗壓于一體的新型有效封堵漏風(fēng)通道的礦用防滅火材料。 此外，在防滅火成套技術(shù)及裝備研究的基礎(chǔ)上，研究出適用于無(wú)機(jī)固化膨脹充填材料的裝備系統(tǒng)；此種系統(tǒng)將目前充填密閉的井下主要工作量轉(zhuǎn)移至地面完成，通過(guò)地面灌漿系統(tǒng)將灌漿充填材料按比例混合后利用灌漿管網(wǎng)將混合漿液輸送至井下密閉內(nèi)，一次性直接充填加固封堵完成；最后，對(duì)無(wú)機(jī)固化膨脹充填材料的充填堵漏效果進(jìn)行了小型工業(yè)試驗(yàn)測(cè)試，主要測(cè)試了其堆積性、固化性、膨脹及抗壓性等性能，取得了良好的效果，為無(wú)機(jī)固化膨脹充填材料的廣泛應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：自燃 充填密閉 初凝時(shí)間 膨脹倍數(shù) 抗壓強(qiáng)度
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TD752.2
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 研究背景和意義8-10
• 1.1.1 研究背景8-9
• 1.1.2 研究目的及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外充填堵漏材料研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 無(wú)機(jī)固化封堵材料10-11
• 1.2.2 有機(jī)封堵材料11-12
• 1.2.3 膠體封堵材料12-13
• 1.3 研究目標(biāo)及內(nèi)容13-14
• 1.4 研究方案和技術(shù)路線(xiàn)14-16
• 1.4.1 研究方案14
• 1.4.2 技術(shù)路線(xiàn)14-16
• 2 實(shí)驗(yàn)原材料、設(shè)備及試驗(yàn)方法16-25
• 2.1 原材料16-21
• 2.1.1 水泥16-17
• 2.1.2 粉煤灰17-19
• 2.1.3 發(fā)泡劑19-20
• 2.1.4 激發(fā)劑20
• 2.1.5 纖維20
• 2.1.6 減水劑20-21
• 2.2 儀器設(shè)備21
• 2.3 無(wú)機(jī)固化膨脹充填材料試塊的制備方法21
• 2.4 無(wú)機(jī)固化膨脹充填材料性能測(cè)試參數(shù)21-25
• 2.4.1 流動(dòng)性測(cè)試22
• 2.4.2 初凝時(shí)間測(cè)試22-23
• 2.4.3 抗壓強(qiáng)度測(cè)試23
• 2.4.4 膨脹倍率測(cè)試23
• 2.4.5 收縮率測(cè)試23-25
• 3 原料組分對(duì)材料性能影響的實(shí)驗(yàn)研究25-35
• 3.1 無(wú)機(jī)固化膨脹充填材料的成型機(jī)理25
• 3.2 水灰比對(duì)材料性能的影響25-28
• 3.3 粉煤灰對(duì)材料性能的影響28-29
• 3.4 發(fā)泡劑對(duì)材料性能的影響29-31
• 3.5 激發(fā)劑對(duì)材料性能的影響31-33
• 3.6 減水劑對(duì)材料性能的影響33-34
• 3.7 小結(jié)34-35
• 4 無(wú)機(jī)固化膨脹充填材料影響因素的實(shí)驗(yàn)研究35-48
• 4.1 水泥復(fù)配體系對(duì)材料性能的影響35-37
• 4.2 粉煤灰的研磨對(duì)材料性能的影響37-39
• 4.3 溫度變化對(duì)材料性能的影響39-41
• 4.4 聚丙烯纖維對(duì)材料性能的影響41-44
• 4.4.1 聚丙烯纖維長(zhǎng)度對(duì)性能的影響41-42
• 4.4.2 聚丙烯纖維摻量對(duì)性能的影響42-44
• 4.5 無(wú)機(jī)固化膨脹充填材料的優(yōu)化配方44
• 4.6 浸泡對(duì)材料性能的影響44-46
• 4.7 小結(jié)46-48
• 5 無(wú)機(jī)固化膨脹充填材料工藝及設(shè)備研究48-54
• 5.1 充填材料工藝及模具選擇48-49
• 5.1.1 充填工藝及對(duì)充填模具的要求48-49
• 5.1.2 玄武巖纖維布軟膜性能49
• 5.2 充填材料壓注設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理49-50
• 5.3 充填材料壓注設(shè)備的主要系統(tǒng)50-51
• 5.4 充填材料壓注設(shè)備功能及基本參數(shù)51-53
• 5.5 小結(jié)53-54
• 6 無(wú)機(jī)固化膨脹充填材料小型工業(yè)試驗(yàn)54-59
• 6.1 工業(yè)性試驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容54
• 6.2 實(shí)驗(yàn)材料及裝備54-55
• 6.3 實(shí)驗(yàn)流程及步驟55-57
• 6.4 試驗(yàn)效果檢驗(yàn)57-58
• 6.5 小結(jié)58-59
• 7 主要結(jié)論及展望59-61
• 7.1 主要結(jié)論59-60
• 7.2 展望60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 附錄65

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：288378