矸石膏体充填材料配比优化

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为了合理确定岱庄矿矸石膏体充填材料的合理配比,采用均匀设计方法开展了28组实验,研究粉煤灰、水泥、矸石的不同配比对膏体坍落度、分层度、泌水率、充填体早期强度和长期强度的影响规律。基于关键层理论提出了充填体长期强度的计算公式,并采用Matlab软件拟合出了矸石膏体充填最优配比,即粉煤灰∶水泥为3.2、矸石∶水泥为4.5、料浆质量浓度为75.3%。该条件下对应的充填性能参数分别为:坍落度184.44 mm、分层度13.87 mm、泌水率1.48%、充填体早期强度0.16 MPa、充填体长期强度3.89 MPa,与实验结果基本吻合。

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矸石充填采场覆岩空间结构演变规律

矸石膏体充填技术可用于"三下"开采和回收条带煤柱,是绿色开采体系中的重要内容之一,为研究矸石膏体充填采场覆岩运动的问题,本文采用力学分析、相似材料模拟和现场监测的方法,研究了矸石膏体充填采场覆岩空间结构的演变规律.结果表明:矸石膏体充填采场覆岩存在三种结构,第一种结构为直接顶和基本顶均弯曲下沉型,第二种结构为直接顶断裂、基本顶弯曲下沉型,第三种结构为直接顶和基本顶均断裂型.相似材料模拟和现场实测还表明矸石膏体充填采场以第一种覆岩结构居多,第二种覆岩结构多发生在采空区封闭空间出现连续的漏浆事故之后,基本不存在第三种覆岩结构.该成果对矸石膏体充填采场覆岩运动具有一定的参考价值和指导意义.

2020-05-09 立即下载
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矸石充填管道压力在线监测研究与实践

矸石膏体充填输送管道是采空区矸石膏体充填系统成套设备的重要组成部分,由于输送管道的管线长、流速不匀且含有大颗粒煤矸石(最大粒径25mm)等因素影响,在充填过程中极易造成充填体离析、管道堵塞、凝结等问题,严重影响输送管路的安全运行。通过对输送管路沿线的压力实时在线监测,及早发现管路堵塞故障位置或预警管道破损位置,以便采取措施避免事故扩大。由于矸石充填管道内膏体压力检测属于非常规检测,输送介质为不均质体,完全不同于一般的均质管道(如燃气、石油管道)压力监测。岱庄煤矿矸石膏体充填管道压力在线监测研究是通过具备压力监测的堵管卸料阀门和特殊设计的硅压力传感器将信号快捷的转换,并传输到计算机系统,完成不均

2020-05-25 立即下载
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矸石充填材料配比优化

为了合理确定岱庄矿矸石膏体充填材料的合理配比,采用均匀设计方法开展了28组实验,研究粉煤灰、水泥、矸石的不同配比对膏体坍落度、分层度、泌水率、充填体早期强度和长期强度的影响规律。基于关键层理论提出了充填体长期强度的计算公式,并采用Matlab软件拟合出了矸石膏体充填最优配比,即粉煤灰∶水泥为3.2、矸石∶水泥为4.5、料浆质量浓度为75.3%。该条件下对应的充填性能参数分别为:坍落度184.44 mm、分层度13.87 mm、泌水率1.48%、充填体早期强度0.16 MPa、充填体长期强度3.89 MPa,与实验结果基本吻合。

2020-05-23 立即下载
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孤岛煤柱矸石充填开采相似材料模拟

根据相似原理,通过相似材料试验,对孤岛煤柱矸石膏体充填开采过程中支承压力分布规律以及采场围岩相互关系进行了研究。结果表明矸石膏体充填并没有改变工作面煤壁前方应力赋存状态,仅仅是改变了应力大小;随着工作面推进,采场形成"煤柱-充填体-煤壁"支承结构共同支护顶板,而充填体对煤柱提供侧向约束作用,既可提高了煤柱的稳定性,又可减小了煤柱的宽度,提高煤炭回收率。

2020-04-23 立即下载
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矸石充填材料耐久性试验研究

为探究研石膏体耐久性,将水泥:粉煤灰:煤研石按1:4:6的比例混合,质量浓度为74%,配制成膏体,对28d膏体充填体进行抗侵蚀性、抗渗性和热稳定性等耐久性试验。试验结果表明:充填体试件对碱有良好的抗侵蚀性能,酸和盐对充填体试件初期强度影响较大;充填体的抗渗标号为P6,抗渗等级较弱;充填体试件在30℃,60℃的温度下,其抗压强度略有上升,在90℃,120℃,150℃的温度下,抗压强度下降较为明显,热稳定性差。配制的膏体更加适合我国北部矿井(井下水环境偏碱性)及井下温度较高的深部矿井。

2020-04-25 立即下载
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泵送矸石充填材料配比实验

为了缓解我国"三下"压煤严重并且保护环境,采用泵送矸石膏体充填采煤工艺。通过矸石充填材料配比实验得出了对充填材料的凝结时间、塌落度以及充填强度的影响因素。对比分析实验数据得出,粉煤灰合理比例为8%,水玻璃合理比例为2.5‰,水泥合理比例为3%,充填料浆质量浓度为85%。材料各项性能均能达到现场试验要求,提高煤矿的充填效果,保证煤矿安全回采。

2020-04-19 立即下载
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煤矿泵送矸石充填开采技术研究

某矿面临严重的承压水开采问题和建筑物下压煤开采问题。针对该矿下组3层煤受高承压底板水威胁的具体条件,采取以膏体充填为主的综合技术措施,分析了膏体充填的优势,并针对该矿具体条件对材料配置进行了实验,确定了矸石粉煤灰膏体的材料来源,实施采充平行式高档普采膏体充填采煤方法后,预计可多采出煤炭资源3 000多万t,可以延长矿井服务年限25年以上。

2020-05-08 立即下载
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煤矿矸石充填直接顶的控制

煤矿矸石膏体充填开采时对采场的控制十分重要,其中直接顶是充填开采的"关键层",直接顶的破断与否对充填质量、充填采场控制和充填区控顶具有重要的意义。根据充填开采的特点,建立了直接顶的破断力学模型,并且求出直接顶断裂时自由空间高度的大小。

2020-05-12 立即下载
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充填矸石级配优化试验研究

矸石作为充填骨料,其级配对膏体的流动性能及强度性能具有重要影响。由于缺乏统一的技术标准,在实践中矸石级配差别较大,一定程度上制约了矸石膏体充填技术的发展。以某煤矿充填工作面为试验对象,通过现场筛分试验及采用泰波理论,分析了充填矿井井下矸石及地面堆积矸石级配特征,其自然级配缺陷明显。通过试验确定了合理的矸石级配:矸石中粒径5 mm以下的颗粒占35%~40%,粒径5~25 mm的颗粒占60%~65%,最大颗粒粒径为25 mm。

2020-05-26 立即下载
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矸石优化配比及其力学性能基础试验研究

矸石膏体充填技术为"三下"压煤开采提供了一种新的方法。针对煤矿配制矸石膏体存在因素和水平较多的实际情况,提出用均匀设计法优化配比矸石膏体,并对固结后矸石膏体的力学性能进行了测试,结果表明:当煤矸石、粉煤灰、水泥的质量比为7.5∶3.5∶1,膏体材料的质量浓度为81%时,矸石膏体的管道输送和强度都满足要求,是本次试验的最优结果;矸石膏体的破坏主要发生在粗集料和胶结材料的界面,矸石膏体破坏前的变形较小,不超过2%。矸石膏体在不同围压作用下,充填体三轴压缩表现出线弹性变形阶段和塑性强化阶段的变形特征,基本不存在软化阶段。

2020-04-26 立即下载
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矸石充填强度影响因素分析

通过对当今国内外充填开采技术的分析研究,以矸石膏体充填为研究基础,分析了矸石充填常用物料的物理化学参数,以及其在充填膏体中作用效应,并对充填物料的级配、充填体浓度与温度等方面进行了详细的分析,概括总结了矸石充填膏体强度影响因素,为现代矿山膏体充填技术研究提供了借鉴。

2020-05-24 立即下载
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矸石充填开采技术研究

充填开采是实现煤矿绿色开采的关键技术之一。结合孙村矿实验区的相关条件,采用矸石似膏体充填技术,对充填体组合料的最优配比技术参数进行分析,并对充填物料添加顺序进行了优化研究。研究结果表明,在煤矿井下运用矸石似膏体充填技术是可行的,可为其他类似矿井充填开采提供借鉴。

2020-05-18 立即下载
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矸石混合充填工艺在采矿中引起地表变形规律的探讨

矸石膏体混合充填工艺在采矿中引起地表变形规律的探讨,张杨,代华明,本文针对山西某煤矿区矸石膏体混合充填开采工艺,就其引起的地表沉陷和变形规律进行了探讨,通过对山西某矿的现场观测和试验研究

2020-02-16 立即下载
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矸石质似充填胶结料的研制及水化机理研究

对样品煤矸石进行煅烧以激发其活性,通过热重与差热分析得出煤矸石的温度活性区域,采用复合热液蚀变的活化方法确定了制作煤矸石蚀变物料的最佳参数,并以此为基础再配以水泥熟料、矿渣、石膏等研制了符合水泥国家标准的32.5与42.5标号的似膏体充填胶凝材料。采用XRD衍射分析与SEM电镜扫描等研究手段,对其水化机理进行了分析,确定了其前期强度来源于水泥熟料的水化作用,后期强度主要是因为大量碱铝基硅酸盐C-S-A-H凝胶的形成。

2020-05-22 立即下载
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煤矿充填材料配比试验研究

根据膏体充填工艺及上覆岩层控制理论,提出了膏体需具有自稳能力和强度,还应具有良好的可泵性,其性能受矸石级配、细粉料、胶结料、质量浓度等多种因素的影响。以五亩冲煤矿膏体充填为例,通过正交试验系统研究了膏体充填材料的配比,通过环管试验研究了膏体在管道中的沿程阻力。试验结果表明:膏体质量浓度为79%,水泥、生石灰、矸石的质量比为1∶3∶7时,制成的膏体在技术上和经济上均能满足五亩冲煤矿充填需要。

2020-05-12 立即下载
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充填开采防止高承压底板水突出研究

以曹庄煤矿81006工作面为试验研究对象,开展了以防止高承压底板水突出为目的的似膏体充填开采系统及工作面底板破坏深度探测研究。研制了以胶固料、矸石粉、粉煤灰为原料的充填材料,构建了地面及井下2部分充填系统,实现了物料的添加、搅拌、输送的自动控制。采用钻孔双端封堵测漏装置,对似膏体充填开采工作面(81006工作面)和顶板垮落法开采工作面(8812工作面)的底板破坏深度进行了现场实测。结果表明,在似膏体充填开采条件下,矿山压力对工作面底板破坏深度显著减小。基于"下四带"理论,分析了似膏体充填开采条件下矿山压力对底板破坏深度减少的机理,证明了似膏体充填开采是防止高承压底板水突出的有效措施。

2020-04-24 立即下载
234KB
煤矿充填矸石破碎系统优化研究

以现场原矸粒径筛分工艺为基础,提出"先筛后破"工艺,从分级筛的合理使用、颚式破碎机及高细破碎机位置与功能选择、矸石除杂系统改进、矸石除尘系统改善等方面进行矸石破碎工艺优化设计,实现膏体充填矸石破碎系统安全、高效运行。

2020-04-25 立即下载
1.26MB
粉煤灰充填材料水化放热特性的微量热测试与分析

采用TAM Air等温微量热仪对8种配比的粉煤灰膏体充填材料的水化放热速率和水化热进行了微量热测试与分析。结果表明:粉煤灰膏体充填材料水化放热速率明显表现出起始、诱导、加速、快速降速、缓慢降速和稳定等6个阶段;随粉煤灰和煤矸石掺量的增加,水化诱导和加速阶段时间延长、但放热速率和水化热降低;在所测材料配比范围内,水胶比对水化放热速率无明显影响,而添加剂仅加速了水化诱导阶段的水化放热速率。基于测试结果,在不考虑与外界热交换的理想条件下,计算出纯水泥、水泥∶粉煤灰=1∶3+添加剂和水泥∶粉煤灰∶煤矸石=1∶3∶5+添加剂等3种材料充填体7 d温度升高的理论预测值分别为69,22.9和10℃。

2020-05-16 立即下载
162KB
古书院矿似充填材料配比及其力学性能

针对目前晋煤集团古书院煤矿"三下"压煤占据较大比例的现状,调查分析晋城市周边潜在的充填原材料,并对原材料进行成分测试,确定煤矸石、粉煤灰作为似膏体充填材料的主料,矿粉、生石灰、石膏为胶凝材料;其次,进行三因素三水平正交试验,采用极差分析法对试验结果进行选择,确定了似膏体材料主料的配比,即煤矸石∶粉煤灰=2∶1。接着研究了胶凝材料的配比,测试了材料的泌水率并进行了配比优化。最后,进行室外大体积固结试验,钻孔取芯加工成标准圆柱试样,测试试样单轴、破坏特征、三轴力学性能。

2020-05-12 立即下载
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2017-09-29 立即下载
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