金属矿山

作者：高国文钱自卫张改玲贺申杨郑浩博胡陈

单位：1. 中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏 徐州 221116;2. 中矿地科(山东)新材料有限公司,山东 邹平 256200

关键词：裂隙煤体,注浆加固,层理面,改性脲醛树脂,电镜扫描,

基金：国家自然科学基金面上项目(编号:42172293)。

为探究化学浆液对裂隙煤体的加固效果,采用改性脲醛树脂浆液对裂隙煤样进行注浆试验。通过宏观力学试验及微观观测,分析了注浆后煤样的力学性能及微观结构特征,揭示了裂隙煤体化学注浆加固机理。结果表明:煤体抗压、抗拉强度各向异性显著,试验煤样受压面、受拉面与层理平行时的抗压、抗拉强度分别是垂直时的1. 62倍、0. 27 倍,且破坏特征区别明显,层理面为典型弱面。改性脲醛树脂对裂隙煤体加固作用显著,针对裂隙沿层理发育的煤样,其中当加载方向与层理面垂直时,注浆后的裂隙煤样抗压强度恢复至原煤的94. 1%,其抗拉强度与完整煤样基本一致;当加载方向层理面平行时,裂隙煤样注浆后抗压、抗拉强度是原煤试样的1. 26 倍、1. 08 倍。浆液实现了从宏观裂隙到微空隙的多尺度加固,浆液能有效地渗透进煤体表面的微裂隙与微孔隙中,并形成致密的浆—煤嵌合结构,能大幅提升浆—煤界面的黏结力。浆体不仅作为骨架承受和传递应力,同时能有效消除裂隙对煤体的损伤,大幅消除裂隙造成的应力集中。在破碎煤加固现场,浆液有效地形成交圈,显示了其良好的渗透扩散性能与加固效果。

来源：2025年第10期

《金属矿山》期刊编辑部

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