科技成果

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成果名称: 煤矿井下密闭墙快速构筑成套技术及装备研究

成果登记号: 9612023Y1675

第一完成单位: 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司

联 系 人: 张建忠

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新工艺

技术领域: 新材料

应用行业: 采矿业

学科分类: 煤矿开采(440.3510)

应用状态: 小批量或小范围应用

完成人: 郭佐宁,张建忠,王苏健,李军,邓增社,黄克军,迟宝锁,王碧清,张建安,高彬,刘廷方,王安良,宋飞,王宏科,刘福新,朱兴攀,李亮,刘文静,李国为,杨琛,刘建浩,赵奕博,王航,蒋上荣,高宗峰,魏苍栋,王志国

成果简介:

通过本项目的通过理论计算与分析、实验室试验、快速密闭设备研发、快速密闭材料研发、快速密闭工艺优化等研究方法取得了以下成果:

1)通过理论分析与计算得出了快速密闭如下参数:密闭墙厚度、密闭墙的抗压抗剪强度以及柔模的合适尺寸,密闭墙的参数根据具体的工作面条件计算确定;柔性模板的设计长度和高度应比待密闭巷道尺寸与掏槽深度的基础上增加5%~10%

2)开发了柔模泵送混凝土材料,并对其进行了优化。优化后的参数为:当水灰比为0.43~0.46,水泥掺量为350kg/m3,砂子掺量550 kg/m3,石子掺量为550 kg/m3,悬浮剂掺量为10 kg/m3,增强剂掺量为5 kg/m3,膨胀剂掺量为3.5 kg/m3时,无机固化材料坍落度为240cm,坍落扩展度为610cm,初凝时间36min7d强度达到23MPa28天强度达到33 MPa

3)开发了适用于煤矿井下回采工作面顺槽联巷的快速密闭构筑工艺,通过压力检测和SF6示踪气体检测,证明柔模泵送混凝土快速密闭抗压性好、密闭性好,杜绝了采空区自然发火隐患,为现代化矿井的安全高效生产提供有力保障。

4)研发永久密闭和临时密闭材料。永久密闭材料2h时凝固强度大于4MPa28天时抗压强度不低于55MPa;临时密闭材料10min内浆液失去流动性,28d抗压强度可达到2.4MPa。使用新型密闭材料施工的密闭墙体不易产生裂纹。

5)得出了在陕北矿区工程地质条件下,回采工作面顺槽联巷柔模泵送混凝土构筑的快速密闭墙厚度在1.0~1.2m,满足工作面安全高效绿色开采的需要。形成了完整的机械化掏槽+人工支模+上料搅拌泵送于一体的煤矿井下密闭墙快速构筑成套工艺及装备体系对提升陕北矿区技术经济效益和安全效益具有重大的现实意义,并为同类地质条件下的回采工作面顺槽联巷快速密闭构筑提供了详细全面的研究思路和技术参考,为全国同类条件下的密闭墙快速构筑提供有效的指导。