发泡水泥固化充填材料的研究及应用

发布时间：2022-01-05 05:14

　　针对矿井内因漏风而引起的矿井煤自燃事故,进行了用于矿井充填堵漏以水泥为基料,发泡剂、石膏、聚丙烯纤维为添加剂的发泡水泥固化充填材料的研究。通过单因素试验法,确定了影响发泡水泥固化充填材料抗压强度与膨胀倍率的主要组分的优化配比为水灰比0.5、发泡剂掺量1%、石膏掺量6%、聚丙烯纤维0.4%。以崔木矿为试验背景,通过设计合理有效的充填技术方案,对22306工作面下部21303风巷进行充填。结果表明:发泡水泥固化材料有效增强了该风巷的密闭性以及巷道支撑力。 

【文章来源】：煤矿安全. 2020,51(06)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

石膏掺量对抗压强度的影响

针对抗压强度与膨胀倍率2个主要指标，通过单因素分析法进行发泡水泥固化充填材料的组分优化配比试验，对提高充填材料的性能具有重要意义。水灰比主要影响材料的流动度，发泡剂主要影响材料的膨胀倍率和抗压强度，石膏和聚丙烯纤维主要影响材料的抗压强度。在实际测试中发现水灰比为0.5时流动度为最佳状态，因此后续单因素试验在水灰比为0.5的前提下进行。发泡剂掺量对抗压强度的影响如图1，发泡剂掺量对发泡倍率的影响如图2，纤维掺量对抗压强度的影响如图3，石膏掺量对抗压强度的影响如图4。由图1、图2可以看出，在发泡剂掺量小于2%时随发泡剂掺量增加抗压强度减小、发泡倍率增加，当发泡剂掺量超过2%时由于抗压强度太小故不可取，以此来取折中的掺量，可以同时保证发泡倍率和抗压强度达标。

综合分析水灰比、发泡剂掺量、聚丙烯纤维掺量对固化充填材料的影响，选择水灰比0.5、发泡剂掺量1%、石膏掺量6%、聚丙烯纤维0.4%为最优配比。图3 纤维掺量对抗压强度的影响

【参考文献】：
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本文编号：3569798