水泥-水玻璃浆液在圆砾层的扩散规律

基于浆液在孔隙介质中的渗流方程,推导出了圆砾层中浆液流动时间、注浆量、扩散半径的计算式,并在一定的假设条件下,获得了水泥-水玻璃浆液粘度随时间变化的规律,探讨了不同注浆压力和浆液流动时间对浆液扩散半径的影响.浆液扩散半径随注浆压力的增大呈非线性增大,随浆液流动时间的增大呈非线性减小.圆砾层防渗注浆工程实例验证了圆砾层双液注浆计算式的正确性.     

低渗透介质注浆浆液扩散机理试验研究

为研究注浆浆液在低渗透介质中扩散力学机理,以井工一矿4^#煤层中X5陷落柱中填充物为研究对象,设计了能够进行观察浆液微观扩散过程的可视化高应力注浆试验系统,设计了间歇式注浆实验方案,得出泥砂注浆固结体的几何模型。分析实验结果可知,浆液的扩散过程包括形成裂隙内流动和孔隙渗透两部分。浆液在流动过程中,注浆压力随着沿程距离的增大而减小,渗流通道周边的浆液渗透到泥沙孔隙中,浆液在孔隙中的活动包括渗入、絮凝、破坏絮凝层等循环过程。     

离层带注浆的稳定性及其改进措施

分析了使用不同浆液在离层带注浆、防止地面沉陷的稳定性，指出使用可固结浆液进行部分充填时，主要决定于浆柱的强度和顶板的结构；而使用湿法注浆时，则可以区分为可流动浆液和被吸附的、结合的浆液；由于前者可以在空间自由流动，在相邻采区开采时，浆液就发生失稳现象，为了改进注浆的稳定性，其措施为：一、选择注浆层位在可崩解的岩层层位并控制用水量；二、通过一定的采矿和注浆方法，使浆液处于自封闭的状态。     

覆岩离层注浆减沉工程有关技术问题研究

采用流体力学的理论方法结合相似材料模拟实验研究成果,对覆岩离层形成的过程、注浆时机、注浆压力、浆液在离层空间内的流动规律进行了研究。注浆液在离层空间内的流动形式与离层空间的大小、围岩的渗流特性、工作面的推进速度位置等因素有关,根据实验结果可将浆液在离层空间内的流动分为三种形式:即以钻孔为中心的径向流动;以明渠"挟质"形式流动;以密实挤压形式流动。前两种形式一般发生在离层空间未充满浆液的前提下,而后一种则是在离层空间已被充满时的继续高压注入,即饱和密实挤压注浆充填。只有达到饱和密实充填才能取得理想的注浆效果。     

采空区岩体粗糙单裂隙中浆液扩散机理研究

以某采空区岩体粗糙裂隙为研究对象,基于有限元软件COMSOL Multiphysics构建了三维粗糙单裂隙注浆模型,分析岩体裂隙中的浆液流动规律,研究了不同的裂隙面粗糙度、开度、注浆压力、裂隙倾角及浆液黏度影响的浆液扩散机理。结果表明,裂隙面粗糙度影响浆液的扩散面轮廓,粗糙度越大,浆液扩散阻力越大,浆液扩散各向异性越强;注浆速率与开度为二次多项式关系,裂隙开度越大,注浆速率的损失越小;注浆压力对浆液扩散轮廓的影响较弱,但改变了浆液的扩散半径,且注浆压力与扩散半径为正相关、与注浆速率呈二次多项式关系,注浆压力越大,注浆速率的损耗越低;浆液黏度并不影响其扩散的各向异性,仅改变浆液扩散的范围。研究成果表明了采空区粗糙裂隙中的浆液扩散机理,为采空区注浆范围的预测及加固决策提供了理论支持。     

水泥-红黏土注浆堵水性能试验及现场应用研究

为解决纯水泥浆注浆成本高、结石率低及凝结时间长等问题，对水泥-红黏土注浆材料进行研究。通过试验，分析水固比和红黏土掺量对浆液析水率、结石率、流动度、黏度及凝结时间的影响规律。结果表明，水固比一定时，浆液中红黏土掺量与析水率呈负相关，与结石率呈正相关；纯水泥浆液中掺入红黏土，流动度减弱，掺入红黏土可有效降低浆液凝结时间，浆液凝结时间与红黏土掺量呈负相关。浆液水固比为0.8,红黏土掺量为50%时，效果较优，初始黏度低，流动度接近纯水泥浆液，与传统水泥浆液相比，凝结固化时间低，析水率低，结石率达95%以上；通过现场工业试验，单孔每米注浆可节省水泥量约213 kg,大大减少水泥用量，降低注浆成本，检查孔检测注浆后透水率为3.52 Lu,防渗堵水效果较好，对地下水进行有效拦截，保证矿山安全可持续开采。     

盾构隧道同步注浆纵环向整体扩散理论模型

针对目前现有的盾尾同步注浆扩散模型以浆液纵环向流动相互独立为前提,未考虑浆液流动的关联性问题,基于Bingham流体本构模型和流体力学原理,分析盾构隧道同步注浆扩散模式机理,建立了盾尾同步注浆纵环向整体扩散理论模型。基于时空离散概念,设计求解该理论模型的数值算法。结合工程实例,对理论模型和数值算法进行了验证,并与现有的环向独立扩散模型计算结果进行对比和分析。分析结果表明:纵环向整体扩散模型相较于环向扩散模型,改进了假定条件,不需引入环饼厚度等敏感假定参数,更加贴近工程实际情况;浆液压力整体上呈现着上小下大重力主导的趋势,竖向梯度约为16 kPa·m~(-1),而在注浆孔附近局部区域浆液压力分布较为复杂,与注浆孔位、浆液流动方向以及注浆压力与环境压力之间的压力差等因素有关。     

回采巷道锚注加固浆液渗流规律研究

为了获得回采巷道锚注加固工程中合理的注浆压力,首先将回采巷道围岩破碎区看作连续介质,并应用渗流理论得出了浆液在破碎围岩中扩散的基本方程,并建立了COMSOI数值计算模型,研究了不同注浆压力条件下的浆液流动扩散特征。结果表明:对于回采巷道锚注支护工程,浆液在垂直于钻孔方向的扩散深度明显大于浆液在垂直于钻孔方向的扩散半径,合理的注浆压力约为1.0~3.0MPa,并将研究成果用于桃园煤矿回采巷道锚注支护设计,取得了良好的效果。     

合肥地铁盾构施工浆液配比优化试验研究

盾构施工中同步注浆即通过注浆泵及注浆管将浆液材料填入盾尾间隙,同步注浆材料是决定注浆成败的关键因素之一,直接影响注浆成本、注浆效果、注浆工艺等。针对目前有关膨胀土层同步注浆浆液配比研究缺失这一问题,基于合肥特殊的工程地质条件,以合肥地铁1号线工程中使用的浆液材料为研究对象,通过室内试验,采用单因素与正交设计相结合的试验方法,对浆液材料水泥、粉煤灰、砂、膨润土、水不同配比下浆液的析水率、抗压强度、黏度、结石率进行极差分析。结果表明:同步注浆的配比是影响浆液抗压强度和析水率的关键指标,并提出了适合膨胀土地层条件下地铁盾构同步注浆浆液的优化配方,对类似地层条件下浆液配比的选取具有参考价值。     

穿越细砂层巷道注浆加固方案实验研究

在分析下峪口煤矿巷道砂层砂样物性指标的基础上,通过室内注浆试验对硅酸凝胶材料注浆加固细砂的可行性进行了分析;并分别研究了浆液注浆量、配比方案、龄期以及速凝剂对细砂加固效果的影响,总结出了注浆量、浆液配比方案、速凝剂及龄期对细砂加固效果影响的规律.结果显示,穿越细砂层巷道采用注浆加固方案是合理可行的.     

薄层透光电极的制作及其性能试验

本文利用自己制作的可拆卸薄层透光电极,对邻甲联苯胺体系分别作了薄层循环伏安、光谱电化学、双阶跃计时吸光度试验,证实自制的透光电极性能良好,能够用于一些体系的光谱电化学测量。     

外控电位浮选设备中电极过程的电压分布

通过对电控浮选设备和冶金电化学反应设备电极反应过程的对比分析,得到了外控电位浮选设备中电极间的槽电压分布规律。由于电控浮选设备中必须为矿物颗粒的浮选提供合适的气泡和通道,提高电挖浮选设备的效率只能通过选择合适的电极材料来实现,这也是外加电位控制远远大于理论要求的矿浆电位控制值的原因。     

醇析分级和酶法去蛋白对甜菜膳食纤维性质的影响

为揭示提取纯化方法对甜菜膳食纤维性质的影响,促进废粕高值化,探讨了废粕原料及预处理方法对果胶品质的影响,以HPLC和哈克流变仪分析了酸溶醇析法分级果胶的理化性质,并用扫描电镜研究了酶法去蛋白对不溶性膳食纤维(IDF)形貌结构的影响.结果表明:3种废粕提取果胶不需稀酸或温水预处理;最佳条件下颗粒粕提取的果胶的得率和纯度之积最大;酸溶醇析法分级果胶含悬浮层和沉淀层,悬浮层果胶密度小、色泽浅、黏度高、大分子果胶比例大;提取果胶后压粕孔状骨架结构更光洁,孔内填充颗粒物消失,再经去蛋白处理后孔隙变大,IDF出现层状骨架结构.     

Pt/C/聚砜型催化剂层的制备及性能研究

利用聚砜代替聚四氟乙烯,用循环伏安法,通过一步反应直接在高温裂解石墨(炭棒)电极上制备了Pt/C/聚砜型催化剂层.该催化剂层对甲醇的氧化呈现很好的电催化活性和稳定性,并系统研究了制备条件以及甲醇酸度、浓度对催化活性的影响.相对其他酸,在硫酸中电沉积所得Pt/C催化剂有更好的催化活性;催化剂的活性随甲醇溶液酸度的增加而增大;峰电流与甲醇浓度成正比.     

DMF保护的钯纳米材料的合成与表征

以N-N-二甲基甲酰胺(DMF)为还原剂和溶剂,通过热注入的方式,还原(NH4)2PdCl6,合成DMF保护的钯纳米颗粒,并通过紫外-可见光谱和电化学方式对其进行表征,结果表明该纳米材料具有较好的电化学活性,有望在催化剂和传感器方面得到应用.     

单井分层配汽工程设计

针对非均质性稠油油藏 ,建立了二层地质模型。利用该模型研究了单井分层配汽问题。对管流、嘴流、渗流的协调计算及蒸汽流过节流喷嘴的临界流动特性进行了研究。结果表明 ,采用分层配汽工艺可得到合理的注汽剖面 ,实现了单井分层配汽 ,节约了作业费用。对配汽量、注汽速率及喷嘴结构的选择等问题进行了分析 ,并在现场进行了实际应用 ,效果较好。     

氧化铁皮对低碳钢大气腐蚀行为的影响

利用干湿交替腐蚀试验模拟工业大气环境,研究了层状结构氧化铁皮对热轧低碳钢工业大气腐蚀行为的影响.采用SEM和电化学手段对比分析带氧化铁皮和不带氧化铁皮试样的腐蚀增重行为、锈层结构和电化学行为.结果表明,带氧化铁皮试样的腐蚀速度远低于无氧化铁皮覆盖的基体钢,带氧化铁皮试样的自腐蚀电位低于基体钢,单一物相层状结构的氧化铁皮具有很好的耐腐蚀性,能够有效保护基体钢板;氧化铁皮的完整性是保护带钢基体不被腐蚀的前提,如果氧化层被破坏,在破损位置处,氧化铁皮与钢基体接触发生电偶腐蚀,加速腐蚀反应的进行.     

硫酸介质中H2O2在Pt电极上还原的电化学振荡行为研究

选择硫酸介质，研究了H2O2在Pt在电极上还原的电化学振荡行为，考察了醇、丙酮对振荡行为的影响，并利用热力学观点作了初步解释．     

材料学与电化学的交叉科学

电化学材料科学是电化学和材料科学的交叉科学 ,而电化学和材料科学又是已被高度综合的多领域的跨学科边缘学科 .“电化学材料科学”(ElectrochemicalMaterialsScience ,EMS)作为描述这一学科领域的概念在近期被提出 .本文通过采用定义和划分的逻辑方法 ,力图揭示“电化学材料科学”这一概念的内涵和外延     

细胞色素C在醇修饰金电极上的直接电化学

细胞色素Ｃ是一种金属蛋白酶，在生物体内起着电子传递体的作用，细胞色素Ｃ在金属电极上的氧化还原反应极不可逆，但是它在促进剂修饰的电极上却显示出较高的可逆性。本对细胞色素Ｃ在丙三醇，乙二醇，甲醇等醇修饰金电极上的直接电化学反应进行了研究，发现不同的醇分子对细胞色素Ｃ的促进作用各不相同，结合糖分子的促进作用，探讨了醇上羟在数的多少对其促进作用的影响。