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作者：蒋恒;柴虎成;刘二层;张海波;宋常胜;巩志力;
单位：河南龙宇能源股份有限公司车集煤矿;河南理工大学材料科学与工程学院;河南理工大学能源科学与工程学院;
摘要：在“三高一扰动”影响下，深部煤矿巷道围岩极易出现持续性大变形、煤岩软化和渗透性差等问题，本研究采用丙烯酰胺(AM)单体对硫铝酸盐水泥注浆材料(SCGM)进行原位聚合改性，系统研究了AM掺量对SCGM浆液性能、力学性能及微观结构的影响，并探讨了其增韧机理。结果表明，AM可以改善浆液的流动性，但当AM掺量达到30%(质量分数)后，浆液的初凝时间大于50 min,最高反应温度大于80.0℃,影响浆液的自封闭效果和安全性。AM原位聚合改性可以增强结石体与煤体的粘接强度，大幅度提高SCGM的韧性。当AM掺量为20%时，与对照组相比，28 d煤粘接强度提高20.6%,28 d压缩相对韧性提高35.4倍，28 d拉伸相对韧性提高15.2倍。车集煤矿2715下巷的现场应用结果表明，采用20%AM原位聚合改性的SCGM对煤岩体完整性、稳定性的提高效果更好，巷道掘进100 d后的收缩率被控制在2%以内。该研究为深部煤矿巷道围岩注浆加固领域提供了一种高韧性材料，对深部煤矿巷道的稳定与安全保障具有重要意义。
关键词：注浆材料;;丙烯酰胺;;硫铝酸盐水泥;;原位聚合;;韧性;;可注性
基金资助：国家自然科学基金(U1504529);; 国家重点研发计划(2017YFC0603004)
