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充填矸石级配特性及其压缩性质试验研究

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矿业快报 2008年第12期24卷 40-42页

作者：查剑锋吴兵郭广礼中国矿业大学环测学院江苏省资源环境信息工程重点实验室江苏省徐州市221008

充填矸石的级配特征对其压缩性能有较大的影响。在济宁3#井井下矸石筛分实验基础上,总结了充填矸石的级配特征,并对其进行了相应的压缩实验,获取了井下原生矸石的压缩性能数据。研究成果为矸石减沉效果评价、级配改良奠定了数据基础。

关键词：矸石级配矸石筛分岩层移动沉陷控制

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碎矸体充填条件下煤柱变形数值模拟

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2016年第12期35卷 1390-1396页

作者：杨逾田瑞冬辽宁工程技术大学土木与交通学院辽宁阜新123000

为分析煤柱在渐变侧向约束力下的变形规律,以铁法晓南矿的保护煤柱开采实例为研究背景,采用理论分析、室内试验及数值模拟等方法,研究了不同级配矸石的压缩性能及侧压变化规律,建立了煤柱在碎矸体约束下的强度和峰值应力公式,并且推导... 详细信息

为分析煤柱在渐变侧向约束力下的变形规律,以铁法晓南矿的保护煤柱开采实例为研究背景,采用理论分析、室内试验及数值模拟等方法,研究了不同级配矸石的压缩性能及侧压变化规律,建立了煤柱在碎矸体约束下的强度和峰值应力公式,并且推导了煤柱在侧压下的屈服区宽度公式.结果表明:在碎矸体充满或者接近充满采空区的情况下,布置6m采宽,6m柱宽的方案是可行的,煤柱在充填后强度增大,水平位移较之充填前减小,煤柱水平应力值是由底部最大到顶段最小,煤柱塑性区宽度也有所减小.研究结论初步突破了煤柱在侧向约束下的变形认识,为进一步研究充填开采保护煤柱的开采问题提供了理论基础.

关键词：矸石级配充填开采屈服区宽度留设煤柱 FLAC3D

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抛矸注浆胶结充填材料配比及工艺设计研究

抛矸注浆胶结充填材料配比及工艺设计研究

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作者：郑瑞坚河南理工大学

学位级别：硕士

矿井对遗留的大量边角煤柱资源主要采用充填开采的方式进行回收,膏体充填是常用的一种充填开采方法。但是,实行膏体充填也存在一些问题,比如充填系统建设成本高,材料制备工艺复杂,且材料质量浓度大,输送时经常发生堵管事故。抛矸注浆胶... 详细信息

矿井对遗留的大量边角煤柱资源主要采用充填开采的方式进行回收,膏体充填是常用的一种充填开采方法。但是,实行膏体充填也存在一些问题,比如充填系统建设成本高,材料制备工艺复杂,且材料质量浓度大,输送时经常发生堵管事故。抛矸注浆胶结充填与膏体充填同样使用煤矸石、粉煤灰等材料,但是其工艺不同,可以解决膏体充填成本高,材料输送的难题。此方法是指利用抛矸机向巷道内堆积煤矸石,再进行注浆将煤矸石胶结为稳固充填体,从而逐步实现对边角煤资源回收的一种充填开采方法。抛矸注浆胶结充填不仅可大量处理矿井废弃矸石,减少其对环境的污染,也可解决单纯使用用矸石充填接顶效果差的问题,是一种创新的充填开采方式。本文以抛矸注浆胶结充填开采为背景,针对抛矸注浆胶结充填所用的煤矸石、粉煤灰等充填材料进行了配比试验研究,同时利用注浆设备进行煤矸石注浆胶结试验,得到了影响注浆胶结体强度的因素,设计了相应的充填开采工艺。取得的研究成果如下:(1)煤矸石的粒径级配影响着矸石堆积体的承载能力。在同样载荷下,单一粒径级配的大粒径煤矸石压缩量大于小粒径矸石,且经过粒径级配优化后,可以显著提升堆积体承载能力。(2)配制了以粉煤灰为主要含量的注浆胶结材料,材料强度增长速度及各项性能能满足注浆胶结煤矸石的要求。(3)连续级配的煤矸石相比单一粒径级配的煤矸石堆积体有着更高的堆积密实度和更低的空隙率。在实际注浆胶结时,若要减少胶结材料的用量,应采用连续级配的煤矸石进行充填。(4)龄期、风化作用以及所用煤矸石粒径级配是影响胶结体强度的重要因素。提升注浆压力并不能显著提高注浆胶结体的强度,但煤矸石堆积体内部小粒径粉末状矸石含量过多会使注浆胶结效果变差,造成胶结体强度降低。(5)设计了抛矸注浆胶结充填开采工艺,该工艺能够实现采煤、堆矸、注浆等主要工序的平行作业,可以实现边角煤柱资源的高效回收。

关键词：充填开采充填材料矸石级配注浆胶结开采工艺

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基于DPS优化分析的矸石膏体充填材料配比试验研究

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陕西煤炭 2023年第6期42卷 13-18,34页

作者：李超何军卫琛浩唐仁龙田创李茂庆陕西煤业化工技术研究院有限公司陕西西安710100 榆林市榆阳区常兴煤矿陕西榆林719004 西安科技大学能源学院陕西西安710054

为探明因素交互作用对矸石膏体充填材料强度特性的影响,以矸石耗量、水泥耗量、粉煤灰耗量和级配Talbot指数为自变量影响因子,不同养护龄期的充填体单轴抗压强度为目标值,采用均匀试验设计方法进行试验,采用Cline-Renka算法对试验平均... 详细信息

为探明因素交互作用对矸石膏体充填材料强度特性的影响,以矸石耗量、水泥耗量、粉煤灰耗量和级配Talbot指数为自变量影响因子,不同养护龄期的充填体单轴抗压强度为目标值,采用均匀试验设计方法进行试验,采用Cline-Renka算法对试验平均值进行网格化处理,使用Matlab软件对试验结果进行三维可视化分析,通过DPS分析系统对试验结果进行多元回归分析,最终得出满足工程需要的最优配比。研究表明,充填体强度与养护龄期、粉煤灰耗量、水泥耗量均表现出正相关关系。不同水平的充填体强度与骨料颗粒级配Talbot指数n的拟合结果均为二项分布,并均在n=0.45附近取得最大值。最优配比为当Talbot指数n取0.45,矸石∶粉煤灰∶水泥=52.5wt.%∶33.5wt.%∶14wt.%,固体质量浓度为78%,此时的单轴抗压强度可以满足充填开采基本要求。回归分析方程的预测值与实测值接近,证实所建模型精度高、可靠性强,研究结果为充填材料配比优化设计提供一种新的方法。

关键词：充填材料膏体充填矸石级配抗压强度多目标优化

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