新型膨胀性胶凝充填材料研制与工程特性研究

发布时间：2021-08-30 14:01

　　我国煤炭资源丰富,随着煤炭的开采强度,开采深度不断增加,机械推进速度快,采煤工作面长,煤体易受扰动,使得煤矿开采安全事故不断发生。煤矿开采深度越深,煤层赋存条件不断恶化,瓦斯含量越高。然而煤矿漏风是造成瓦斯积聚的主要原因,瓦斯积聚导致瓦斯煤矿事故发生。为了减少煤矿瓦斯安全生产事故,避免瓦斯泄漏,防止瓦斯引起的煤矿火灾。研制一种成本低、环保、堵漏、密闭、抗压、膨胀效果好的新型胶凝充填材料尤为重要。本文以煤矿瓦斯处理为研究背景,深入分析目前用于瓦斯处理的充填材料所存在的问题。为改善当前充填材料的充填效果,通过向无机充填材料中引入泡沫改变充填材料的性能。基于膨胀性胶凝充填材料,论文研究了泡沫的形成和稳定机理,以及充填材料泡沫形成机理。通过单因素分析和正交试验的方法,研究了充填材料各组分对其性能的影响,结合COMSOL数值模拟软件模拟了充填材料的充填效果。主要工作和研究成果如下:（1）泡沫的稳定性及主要材料反应机理研究。通过分析液体表面张力与泡沫关系,以及表面活性剂与泡沫的关系,得出泡沫产生的原理和过程,以及泡沫产生的条件和破坏机制,对泡沫的制备和增强泡沫的稳定性具有指导意义。泡沫与水泥浆液混... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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技术路线

工程硕士专业学位论文14泥进行拌和。2.2泡沫的制备（Preparationoffoam）2.2.1材料和设备（1）发泡剂试验中所采用的发泡剂为郑州市鹏翼化工建材有限公司生产的浓缩型高效水泥发泡剂。本发泡剂是棕褐色粘稠液体，易溶于水，成本低。发泡剂能够有效降低液体的表面张力，产生大量并且均匀的微小气泡。水泥浆液中引入微小及稳定的细微气泡，能够大大降低水泥用量，降低煤矿充填成本。图2-2发泡剂Figure2-2Foamingagent（2）试验仪器和设备电子天平，烧杯，玻璃棒等玻璃仪器，空压机，自制发泡机等。（a）空压机（b）发泡机图2-3发泡设备Figure2-3Foamingequipment2.2.2试验方法本试验采用浓缩型高效水泥发泡剂，将发泡剂和水按1:20的体积比混合稀释。将混合溶液从储液罐阀门加入发泡机，关闭储液罐的进液和排液阀门，连接好空压机和发泡

制备Figure2-4Process


本文编号：3372910