煤泥基充填材料流动性与强度特性试验研究

作     者：安百富 易巧梅 赵祥 余伟健 王栋达 王家乐 AN Baifu;YI Qiaomei;ZHAO Xiang;YU Weijian;WANG Dongda;WANG Jiale

作者机构：湖南科技大学南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室湖南湘潭411201 新汶矿业集团有限责任公司山东泰安271233 彬县水帘洞煤炭有限责任公司陕西彬州713500 山东能源集团西北矿业有限公司陕西西安710018 

出 版 物：《煤炭科学技术》 (Coal Science and Technology)

年 卷 期：2024年第52卷第S1期

页      面：13-21页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52174128 52274117 52274080) 

主　　题：煤泥基 充填材料 流动性 抗压强度 抗剪强度 

摘      要：为研究煤泥基充填材料的流动与强度特性,运用正交试验设计了以煤泥、高水、水泥、粉煤灰为组合的胶结充填材料,采用极差、方差分析及多元回归分析等方法,研究了煤泥水百分浓度(A)、高水添加比例(B)、水泥添加比例(C)、粉煤灰添加比例(D)等4个关键因素对充填材料的初凝时间、扩散度及抗压强度、抗剪强度的影响机制。试验结果表明:①煤泥基充填材料的初凝时间为52~67 min,扩散度为42.0~76.5 cm,抗压强度为0.076~0.247 MPa,抗剪强度为0.033~0.139 MPa。对于初凝时间,影响显著性有BCAD;对于扩散度,有ADBC;对于抗压强度,有DCAB;对于抗剪强度,有CDAB。②拟合出了A、B、C、D与流动性指标及强度指标的数学关系式,初凝时间与A、B成二次函数关系、与C、D均呈指数关系;扩散度与A、B、C均呈指数关系,与D呈三角函数关系;抗压强度与A、D均呈指数关系,与B、C呈二次多项式关系;抗剪强度与A、B呈二次多项式关系、与C、D均呈指数关系;在A、B、C、D等4个因素与4个参数独立拟合方程的基础上,建立4因素共同影响下煤泥基充填材料流动性及强度特性参数预计模型,并进行了验证。