中国安全科学学报

作者：郭鑫, 李大芳, 鲁义, 施式亮, 李贺, 宋译

单位：1 湖南科技大学 资源环境与安全工程学院,湖南 湘潭 411201；2 煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心,安徽 淮南 232001

关键词：高流态浆体材料,固结面,力学性能,异质体,纳米压痕

基金：国家自然科学基金资助(52174180); 湖南省杰出青年基金资助(2022JJ10026); 湖南省青年基金资助(2023JJ40284); 煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心项目(EC2023019)

为探究高流态浆体材料注浆后对煤体微观力学性能的影响,首先通过扫描电镜(SEM)扫描不同注浆材料注浆后与煤形成异质体的过渡区,并进行纳米压痕试验,进而分析高流态浆体材料对煤体微观结构特征以及微观力学性能的影响;然后,针对普通水泥材料注浆后,固结面存在的结构缺陷,分析高流态浆体材料对异质体过渡区的结构改性与力学强化机制。结果表明:高流态注浆材料与煤体过渡区的力学性能是异质体结构中最弱的区域,容易发生破断;高流态注浆材料与煤过渡区的压痕模量、压痕硬度,均随着注浆煤体结构面力学性能的提高而增大;普通水泥注浆后,与煤体过渡区的范围较大,晶体密度低,材料与煤体之间有明显的裂隙,微观力学性能较弱;高流态注浆材料注浆后,与煤过渡区的范围微观结构紧密,固结面过渡区的范围较小,界面过渡区(ITZ)微观力学性能较好,有助于提升瓦斯抽采钻孔抵御塌孔变形的能力。

来源：2025年第5期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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