水泥复合胶体充填加固冒落巷道实验研究与应用

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本文针对原煤提运中心转载硐室火区及巷道冒顶实际情况,采用理论分析、实验研究与现场应用相结合的方法,主要进行和完成了以下研究内容:首先,根据复合胶体的胶凝特性和水泥的物化特性,配置出水泥复合胶体,并通过其成胶机理分析,可知水泥复合胶体具有固水性能强、成胶时间可控、终凝后强度较高等优点。然后,通过实验测试不同配比水泥复合胶体材料的流动度、胶凝状况、初凝时间、终凝时间、结石率、密度、抗压强度、抗折强度、湿抗压强度、湿抗折强度、软化系数等物理性质,优选出水泥复合胶体中水泥与水的最佳配比为1000~1200:1000。最后,根据现场实际情况,确立了水泥复合胶体材料制备和压注的施工工艺,经现场施工,成功填充冒顶区域并熄灭冒落区煤层火灾。现场应用表明,水泥复合胶体材料强度高、固水性能好、工艺简单,解决了巷道冒顶区域的充填加固和防灭火问题,具有较好的充填加固性能。
摘要第2-3页
ABSTRACT第3页
1 绪论第7-14页
    1.1 研究背景及意义第7-8页
        1.1.1 研究背景第7-8页
        1.1.2 研究目的及意义第8页
    1.2 国内外充填加固技术研究现状第8-12页
        1.2.1 我国矿用充填材料发展及应用现状第9-11页
        1.2.2 引进国外充填材料及技术第11-12页
    1.3 研究目标及内容第12页
    1.4 研究方案及技术路线第12-14页
2 水泥复合胶体原料配比优化研究第14-39页
    2.1 复合胶体的凝胶过程及原理第14-17页
        2.1.1 矿用防灭火胶体的类型第14-15页
        2.1.2 复合胶体的凝胶过程及原理第15-17页
        2.1.3 复合胶体材料堵漏的优缺点第17页
    2.2 水泥的凝胶过程及充填堵漏性能第17-22页
        2.2.1 水泥的凝胶过程第18-21页
        2.2.2 水泥材料堵漏优缺点第21-22页
    2.3 水泥复合胶体合成实验研究第22-26页
        2.3.1 水泥复合胶体合成实验原料选择第22-24页
        2.3.2 水泥复合胶体合成实验过程及结果分析第24-26页
    2.4 水泥复合胶配比研究第26-36页
        2.4.1 流动度试验第26-27页
        2.4.2 凝结时间测定第27-29页
        2.4.3 结石率测定第29-30页
        2.4.4 密度测定第30-31页
        2.4.5 抗压、抗折、湿抗压、湿抗折强度、软化系数试验第31-34页
        2.4.6 收缩率测定第34-35页
        2.4.7 抗风化、抗腐蚀能力实验第35-36页
    2.5 水泥复合胶体的胶凝原理分析第36-37页
    2.6 本章小结第37-39页
3 水泥复合胶体充填堵漏工艺研究第39-43页
    3.1 水泥复合胶体的充填性能分析第39-40页
    3.2 水泥复合胶体充填工艺设计第40页
    3.3 水泥复合胶体充填设备选择与工艺流程第40-42页
    3.4 本章小结第42-43页
4 水泥复合胶体的现场应用研究第43-53页
    4.1 概述第43-44页
    4.2 工程特性解析第44-46页
        4.2.1 工程的特殊性第44-45页
        4.2.2 充填材料的选用第45-46页
    4.3 工程治理第46-52页
        4.3.1 总体思路第46页
        4.3.2 工程治理第46-47页
        4.3.3 注浆充填加固第47-48页
        4.3.4 注浆效果探查第48-52页
        4.3.5 对初次注浆遗留空隙采取的措施第52页
    4.4 本章小结第52-53页
5 结论第53-55页
    5.1 结论第53-54页
    5.2 展望第54-55页
致谢第55-56页
参考文献第56-59页
附录第59页
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