教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-11-1036)
- 作品数：14 被引量：202H指数：8
- 相关作者：冯国瑞戚庭野郭育霞康立勋郭军更多>>
- 相关机构：太原理工大学山西汾西矿业(集团)有限责任公司煤炭工业太原设计研究院更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家自然科学基金霍英东教育基金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学环境科学与工程天文地球更多>>
- 废弃混凝土细骨料对矿山充填膏体性能的影响被引量：12
- 2015年
- 为解决矿山充填开采原材料不足的问题,以废弃混凝土细骨料替代细矸石制备充填膏体,分别测定了其坍落度与扩展度、流变性能、泌水率及立方体抗压强度。试验表明:随着废弃混凝土细骨料替代率的增加,充填膏体的坍落度变化不大,扩展度、屈服应力及塑性粘度大体上呈上升趋势,而其泌水率逐渐减小,当细骨料替代率为50%时,充填膏体的抗压强度达到该龄期的最大值。
- 贾学强冯国瑞
- 关键词：废弃混凝土再生细骨料充填材料
- 自然及饱水状态下煌斑岩力学特性试验研究被引量：7
- 2014年
- 为了探究煌斑岩层状大面积侵入条件下特厚煤层综放开采矿压显现异常的机理,分别对自然及饱水状态下煌斑岩进行了单轴压缩、巴西劈裂和变角剪切试验等力学试验研究。结果表明:两种状态下煌斑岩在单轴压缩试验峰前均经历了孔隙压密、弹性变形、塑性变形三个阶段,但自然状态下煌斑岩弹性变形阶段很长、塑性变形阶段很短,由峰后曲线可知饱水和自状态下煌斑岩分别属于Ⅰ类稳定破裂型岩石和Ⅱ类非稳定破裂型岩石;自然状态下煌斑岩单轴抗压强度平均为114.53 MPa,饱水抗压强度比自然状态降低了39.7%;由巴西劈裂试验知自然状态下煌斑岩平均抗拉强度为8.63 MPa,饱水后煌斑岩的抗拉强度比自然状态降低了42.4%;由变角剪切试验分别获得了两种状态下煌斑岩的强度曲线方程,并得到了两种状态下煌斑岩的内聚力和内摩擦角,饱水后内聚力内摩擦角分别下降了21.8%和1.6%。
- 李振郭军冯佳瑞冯国瑞郭育霞
- 关键词：煌斑岩自然状态力学特性
- 复合顶板松软煤层巷道破坏机理及高预应力支护技术被引量：11
- 2014年
- 针对崇升煤矿采区巷道顶板为复合顶板,两帮强度低,传统棚式支护难以控制围岩变形量大这一问题,基于实验室力学性能测试及巷道围岩控制理论,采用理论分析及数值模拟计算的方法,对复合顶板松软煤层巷道的破坏机理及高性能预应力支护体系进行了研究,得出了巷道围岩连锁失稳、破坏机理及其相关解决技术。现场工业性试验表明,采用高性能预应力支护技术后,顶板下沉量为43 mm,两帮移近量为115 mm,离层量控制在33 mm以内,效果良好,得出高性能预应力锚杆支护可以较好控制复合顶板松软煤层巷道的围岩变形,提高巷道的整体稳定性。
- 路之浩冯国瑞丁国利
- 关键词：复合顶板锚杆支护
- 饱和水煌斑岩单轴压缩力学特性变化及其微观机理被引量：19
- 2015年
- 为探究煌斑岩遇水力学特性变化及其微观机理,通过单轴压缩、吸水性试验、X射线衍射(XRD)和场发射透射电子显微镜(FETEM)试验,对不同饱水时间(0,15 d和30 d)煌斑岩试样的单轴压缩力学特性、吸水性能、矿物成分含量及微观结构进行分析。研究表明:煌斑岩经15和30 d饱水后单轴抗压强度由自然状态的121.56 MPa分别降低到80.85 MPa和70.34 MPa,不同状态试样全应力应变曲线特征变化明显;吸水饱和过程中煌斑岩吸水率随时间变化符合指数分布规律;煌斑岩矿物集合体中的矿物颗粒与水作用,发生矿物溶蚀和次生,颗粒间连结逐渐破坏,促使水分子进入层状颗粒之间并与层间矿物颗粒发生反应,进而产生大量微孔隙和局部应力集中,导致起骨架作用的矿物集合体发生层状剥落,煌斑岩内部结构体系因此发生破坏,使煌斑岩力学特性发生改变,产生软化现象。可见,矿物集合体的结构破坏是煌斑岩遇水前后力学特性改变并产生软化的根本原因,而集合体结构的破坏和矿物颗粒与水发生的反应密切相关。
- 郭军冯国瑞郭育霞戚庭野张玉江任昂康立勋郭高川
- 关键词：煌斑岩水-岩作用力学性能
- 废弃混凝土粗骨料对充填膏体性能的影响被引量：31
- 2015年
- 为解决废弃混凝土长期堆放占用土地资源,破坏周围生态环境的问题,利用废弃混凝土粗骨料替代煤矸石制备充填膏体,分别测定了其初始坍落度与扩展度、流变性能,以及静置2 h后的坍落度与扩展度、泌水率及单轴立方体抗压强度。结果表明:废弃混凝土粗骨料对初始流动性能的影响显著,随着废弃混凝土粗骨料替代率的增加,初始坍落度由25 cm逐渐减小到22 cm,而对充填膏体的静置流动性能影响较小;随着废弃混凝土粗骨料替代率的增加,屈服应力及塑性黏度均呈上升趋势;废弃混凝土粗骨料对充填膏体的泌水有很好的抑制作用,随废弃混凝土粗骨料替代率的增加,泌水率由5.56%逐渐减小到4.61%;随着废弃混凝土粗骨料替代膏体矸石量的增加,废弃混凝土充填膏体试件的抗压强度先增大后减小,综合分析选取了废弃混凝土粗骨料替代矸石量的合理范围。
- 冯国瑞贾学强郭育霞郭育霞李典戚庭野冯佳瑞李典宋凯歌李振
- 关键词：废弃混凝土再生粗骨料充填材料
- 机械破碎后煤矸石在Ca(OH)_2溶液中的活性特征被引量：5
- 2015年
- 为研究在48 h内机械破碎后的矸石粉末在不同浓度的氢氧化钙溶液中火山灰反应特性和活性离子溶出特性,采用X射线衍射仪、热场发射扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱仪分别对矸石粉末浸入1 mol/L和0.1 mol/L Ca(OH)2溶液中不同时间段的滤渣矿物成分、微观形态和红外光谱进行分析和观测,同时运用电感耦合等离子体发射光谱仪和电导率仪分别对滤液的活性离子浓度和电导率进行测定。结果表明:机械破碎后的矸石具有火山灰活性,在两种浓度矸石-Ca(OH)2溶液中,活性离子Al3+,Fe3+,Si4+浓度均在6 h和24 h达到峰值;活性离子来源于矸石中高岭石Al—O和Si—O键能的变化,溶解时间越长,键能变化越明显;矸石在两种浓度的Ca(OH)2溶液中表面形态,都经历了片状矿物的裸露→薄片状Ca(OH)2晶体的附着→小颗粒活性物质的析出→花瓣状产物的生成向针柱状产物转变的过程;随溶解时间的增加,1 mol/L和0.1 mol/L矸石-Ca(OH)2溶液的电导率均呈下降趋势,且前者的火山灰反应程度明显高于后者。
- 戚庭野郭育霞李振李振李典冯国瑞康立勋
- 关键词：机械破碎煤矸石
- 深部大断面软岩巷道变形破坏机理及高预应力支护技术被引量：7
- 2014年
- 针对兴跃煤矿2#煤层回风大巷围岩变形量大这一问题,基于弹塑性力学及巷道围岩控制理论,采用理论分析及数值计算的方法,对深部大断面软岩巷道的变形破坏机理及高预应力联合支护技术进行了研究,提出采用"锚杆+钢筋梯子梁+钢筋网+锚索"联合支护方案。现场工程实践表明,采用高预应力联合支护技术后,顶板下沉量为48 mm,两帮移近量为86 mm,底鼓量为120 mm,离层量控制在26 mm以内,效果良好,得出高预应力联合支护技术可以较好控制大断面软岩巷道围岩变形及顶板离层,提高巷道整体稳定性。
- 路之浩冯国瑞丁国利
- 关键词：联合支护高强预应力
- 塌陷区充填复垦与煤矿膏体充填开采的对比研究被引量：5
- 2014年
- 塌陷区充填复垦与煤矿膏体充填开采都能保证地表形态,为研究2者差异,以长治县某矿为研究对象,研究了以该矿矸石作为2种方式原材料的可行性,计算得出了2种方式的成本差异,并通过对比分析得出了该矿在不同条件下的最佳方式,最后给出了确保煤矿膏体充填开采技术全面实施的相关措施。
- 马娟刘玉香张和生
- 关键词：塌陷区充填复垦膏体充填充填开采
- 新阳矿充填料浆管道输送特性的试验研究被引量：21
- 2013年
- 充填开采是解决煤矿开采沉陷及地表破坏的有效方法。此项技术是利用粉煤灰和煤矸石配制充填材料再通过管道泵送充填到采空区,不仅解决了充填物源的问题,同时也实现了粉煤灰、煤矸石等固废的源头治理,具有重要的研究价值。管道输送是其中一个重要的环节,管道阻力特性作为浆体管道工程设计的核心内容之一具有重要的研究意义。管道阻力特性与压力损失和流量密切相关,它们也是设计输送系统的重要参数,直接关系到动力设备的选型和运行的能耗。针对料浆在管道输送过程中流动规律尚不明确的现状,本文进行了管道输送试验,重点对体积分数为80%,81%的典型充填料浆的管道输送特性进行了研究。试验表明,管道泵送过程中,压力损失随时间呈周期性变化,其周期随泵送频率的增大而缩短;压力损失随体积分数和频率的增加而增大;压力损失与浆体的流速呈直线增长的线性关系,流速越大,压力损失越大;流量与流速也呈线性关系,流量随流速的增大而增大。
- 董慧珍冯国瑞郭育霞戚庭野康立勋郭晓彦韩玉林
- 关键词：充填料浆
- 煤矿膏体充填材料性能随龄期变化的试验研究被引量：22
- 2015年
- 煤矿膏体充填材料(CPBM)由煤矸石、粉煤灰、水泥和水为原料混合而成。为了了解各原料的性质,对煤矸石和粉煤灰的矿物组成、化学成分进行了分析,对固定配比CPBM在不同龄期的抗压强度、孔隙率和电阻率性能进行了研究,测定和观测7,14和28 d的矿物成分和微观结构;针对抗压强度、孔隙率、电阻率和水化过程之间存在的相关性进行了深入探讨。结果表明:1)随龄期的增长,CPBM抗压强度增强,毛细孔减少,孔隙率降低,电阻率增长。2)CPBM原料之间进行水化反应和火山灰反应,生成物是氢氧化钙、C-S-H凝胶和钙矾石。氢氧化钙晶体只存在于7 d龄期的CPBM中,14 d和28 d并未发现氢氧化钙晶体,钙矾石在28 d时化学表达式种类和晶体数量较7 d和14 d时明显增多,并且钙矾石晶体结构随龄期增加呈细长状生长。3)水化反应和火山灰反应是CPBM性能随龄期变化的根本原因,并且性能之间存在着相互联系。
- 戚庭野冯国瑞郭育霞张玉江任昂康立勋郭军
- 关键词：电阻率
