粉煤灰對煤礦充填膏體性能的影響

任 昂,馮國瑞,郭育霞,戚庭野,郭 軍,章 敏,康立勛,韓玉林,張丕林

(1.太原理工大學礦業(yè)工程學院,山西太原 030024;2.山西省綠色礦山工程技術研究中心,山西太原 030024;3.山西汾西礦業(yè)(集團)有限責任公司,山西介休 032000)

粉煤灰對煤礦充填膏體性能的影響

任 昂1,2,馮國瑞1,2,郭育霞1,2,戚庭野1,2,郭 軍1,2,章 敏2,康立勛1,2,韓玉林3,張丕林3

(1.太原理工大學礦業(yè)工程學院,山西太原 030024;2.山西省綠色礦山工程技術研究中心,山西太原 030024;3.山西汾西礦業(yè)(集團)有限責任公司,山西介休 032000)

為探討粉煤灰對煤礦充填膏體性能的影響,試驗采用坍落度試驗和流變試驗綜合評價膏體流變性,通過干縮變形研究其長期穩(wěn)定性及對接頂性能的影響,研究了水泥、煤矸石用量及膏體濃度不變的情況下粉煤灰摻量64.2%～69.8%,膏體流變性、泌水率、抗壓強度和干縮率的變化情況。結果表明:①隨粉煤灰摻量的增加,膏體流變性減弱,黏聚性增強,泌水率減小。②隨粉煤灰摻量的增大,不同齡期膏體抗壓強度變化不同,3 d強度變化不大,在0.5 MPa左右;7 d強度呈先增后降的趨勢,在66.7%摻量時最大達到2.5 MPa;14 d強度于67.8%摻量前在4 MPa上下變化,在68.9%摻量時達到6.9 MPa;28 d強度發(fā)展緩慢,與14 d變化趨勢相似。7～14 d水化作用顯著,強度增長量能達到28 d強度的40%～60%。③膏體的干縮量隨粉煤灰用量增加而減小,與齡期近似滿足對數(shù)關系。且膏體干縮量曲線160 d開始趨于平穩(wěn),干縮率不超過0.2%。

煤礦充填膏體;粉煤灰用量;流變性;抗壓強度;干縮率

在錢鳴高院士的倡導下,“綠色開采”[1]受到越來越多的重視,其分支充填開采技術的研究和應用愈來愈受到廣大科研工作者和工程技術人員的關注。……