千米深井巷道高性能无机-有机复合注浆材料研究策略

高性能无机-有机复合注浆材料研究是针对千米深井巷道围岩大变形控制的关键技术，特别是在深部矿井开采过程中，如何有效稳定巷道、防止或减少大范围的地质灾害（如岩爆、巷道塌方）成为亟待解决的问题。传统的注浆材料往往难以满足这种复杂环境下的高强度、高渗透性和高黏结性要求。 在这一研究中，作者提出了支护-改性-卸压的综合策略，其中改性材料的核心在于其特殊的性能特征。"高渗透"可以通过精细调控材料的粒度，增加颗粒间的孔隙度和界面湿润性来实现，这有助于浆液深入岩石结构，提高注浆效率；"高强度"则依赖于选择快速水化且具有纳米增强效应的矿物，比如硫铝酸盐水泥熟料，以及添加纳米级填料，这些都能显著提升材料的抗压强度；"高黏结"则依赖于有机调节剂的应用，它们可以增强材料与岩壁的接触界面，形成稳定的化学键，确保牢固的黏结。 研究人员以超细化的硫铝酸盐水泥熟料、石膏和石灰为主要原料，通过精确的配方设计，开发出了一种高性能的无机-有机复合注浆材料。这种复合材料融合了无机材料的强度和耐久性，以及有机成分的可塑性和黏附性，从而达到理想的整体性能。 该研究不仅关注材料本身的特性，还考虑到了实际应用中的工程技术问题，如注浆工艺、施工条件和效果评估。它涵盖了广泛的领域，如地应力分析、岩体力学、应力场分布、裂隙扩展规律、微震监测、巷道设计等，以确保注浆材料在复杂地质条件下能提供最佳的支撑和稳定性。 文章《高性能无机-有机复合注浆材料研究》发表在《煤炭学报》上，作者管学茂、张海波、杨政鹏等人详细探讨了材料的制备方法、性能测试、以及在实际应用中的效果验证。他们旨在为深部矿井开采提供一种创新且可靠的解决方案，以保障矿工安全和提升生产效率。 总结来说，这项研究是煤炭行业深部开采技术创新的重要一步，它强调了高性能注浆材料在深部矿井稳定性控制中的核心作用，为改善千米深井巷道围岩管理提供了科学依据和技术支持。