煤矿斜井盾构管片壁后马格尼封堵环适应性研究

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针对斜井工程地质条件进行4种不同类型的材料注浆模型试验研究,以期为煤矿斜井管片壁后填充综合技术研究提供借鉴.研究结果表明,马格尼材料浆液(不发泡)环向封堵止水效果良好,胶结体强度较高,动水条件下能满足封堵环封堵止水要求;马格尼(发泡)材料浆体的体积膨胀率大,对管片结构安全产生较大影响,不宜采用:双液浆与脲醛树脂原浆与豆砾石胶结体强度低,动水条件下无法形成有效的止水封堵,不宜采用.
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以粉煤灰为原料,经过碳酸钠焙烧活化,以盐酸为浸出剂,探究了浸出温度、浸出盐酸的浓度、浸出时间、焙烧时间以及浸出固液比对粉煤灰中镧、铈、钕3种稀土元素的最佳浸出实验条件,并进行了浸出过程动力学分析.实验结果表明:粉煤灰在850℃条件下和碳酸钠以质量比为1:1混合焙烧180 min后,在90℃的条件下,用5 mol/L的盐酸溶液且固液比为1:25浸出120 min,镧、铈、钕最佳浸出率分别可达到56.4%、99.99%和99.99%.采用缩心模型对浸出动力学数据进行拟合,结果显示,浸出过程受扩散控制.从粉煤灰
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针对梁北煤矿21011大采高工作面机巷沿空留巷极软煤层、顶板含有硬厚岩层等复杂条件的特点,通过理论分析的方法研究了切顶卸压沿空留巷机理,采用D型聚能管实现超前预裂爆破方式来进行切顶卸压,减小沿空留巷的悬顶长度,降低了留巷的压力,同时利用柔模混凝土技术进行巷旁支护,并对留巷的加强支护参数进行了设计.矿压监测表明,滞后工作面90 m以后巷道变形基本稳定,顶底板变形量约为240 mm.
为实现煤炭绿色开发利用,建设绿色矿山,解决矸石对生态环境的污染问题,霍州煤电集团某新建矿井采用机械化矸石充填技术,在井下设置一套完整的固体充填系统及煤矸石分选系统,井下掘进矸石不升井和初选煤矸石一起充填采空区,地面设置膏体充填防灭火系统,选煤厂的洗选矸石与粉煤灰、水泥等制备成浆料进行采空区防灭火注浆.该方案减少了矸石的无效运输,实现了井下矸石不出井,不可利用矸石全部返井,解决了矸石的污染问题,对类似矿井具有一定的参考意义.
随着浅部煤炭资源的枯竭,煤炭开采深度越来越大,适用于浅部巷道的锚网支护体系不再适用于深部巷道,安徽淮南朱集西煤矿属于千米深井,其中13-1煤层工作面利用卸压保护开采,存在工作面接替紧张问题,13501工作面轨道顺槽在掘进期间将受到不同程度的动压影响,现有锚网支护体系不能解决其围岩大变形问题,因此进行深井动压巷道锚杆索支护性能研究,优化支护方案,保证矿井的安全高效生产.
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