采矿与安全工程学报 ›› 2021, Vol. 38 ›› Issue (5): 1055-1062.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2021.0247

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不同含水率下矸石胶结充填体蠕变特性试验研究

刘鼎,许军策,浦海   

  1. 1.中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏 徐州 221116; 2.新疆工程学院矿业工程与地质学院,新疆 乌鲁木齐 830091
  • 出版日期:2021-09-15 发布日期:2021-09-28
  • 通讯作者: 浦海 E-mail:haipu@cumt.edu.cn
  • 作者简介:刘鼎(1992— ),男,安徽省颍上县人,博士研究生,从事煤矿充填开采方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金-新疆联合基金项目(U1803118);国家自然科学基金项目(51974296);国家自然科学基金中-德合作基金项目 (52061135111)

Experimental study on creep characteristics of gangue cemented fillers with different water content

  • Online:2021-09-15 Published:2021-09-28

摘要: 地下矸石胶结充填对西部矿区水资源及生态环境的保护起着至关重要作用。为探究地下水 长期浸润作用对矸石胶结充填体蠕变力学特性的影响,采用三轴分级加载蠕变试验,分析了含水 率变化对矸石胶结充填体蠕变特性及长期强度的影响规律,建立了描述其蠕变全过程的分数阶本 构模型,并利用 T-R 法反演辨识获得了分数阶蠕变模型相关参数。结果表明:随着试样含水率的 增加,矸石胶结充填体的蠕变变形与瞬时变形呈增大趋势,而蠕变历经时长和破坏应力均逐渐减 小;通过改进的稳态蠕变率拐点法分析表明,胶结充填体的长期强度与含水率呈线性负相关,当 充填体由干燥至饱和时,其长期强度下降了约 13%。基于蠕变试验,模型理论结果与试验结果吻 合良好,能够描述矸石胶结充填体蠕变变形的全过程。

关键词: 西部矿区, 胶结充填, 含水率, 蠕变特性, 分数阶蠕变模型

中图分类号: