采矿与安全工程学报 ›› 2023, Vol. 40 ›› Issue (4): 754-763.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2023.0017

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煤矿高水充填材料物理力学特性研究及工程应用

吴少康,张俊文,徐佑林,宋治祥,范文兵,张杨,董续凯,陈志松,肖兵,张际涛   

  1. 1. 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京 100083; 2. 贵州理工学院矿业工程学院,贵州 贵阳 550003; 3. 贵州大学矿业学院,贵州 贵阳 550025; 4. 贵州黔诚力锦科技有限公司,贵州 贵阳 550081
  • 出版日期:2023-07-15 发布日期:2023-07-27
  • 通讯作者: 张俊文,E-mail: zhangjw@cumtb.edu.cn Tel: 13936136126
  • 作者简介:吴少康(1996— ),男,安徽省安庆市人,博士研究生,从事巷道支护、冲击地压等方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(52034009,51974319);越崎杰出学者项目(2020JCB01)

Research and engineering application on physical and mechanical properties of coal mine high water filling materials

  • Online:2023-07-15 Published:2023-07-27

摘要: 为解决沿空留巷传统膏体、充填材料的充填开采成本高、施工工艺复杂、充填体支护强度达不到现场要求等问题,通过实验室试验对材料各方面物理力学性能进行研究,并应用于煤矿现场。研究表明,自主研发的高水材料具有流动性能好、增阻快、早期强度高及适应于煤矿现场环境等优点。主材料比例和初始水温对材料性能的影响大:当pH=11.8时,强度最大,超过或低于这一pH值时强度均减小;当初始水温达到18 ℃临界值时,试件反应后可达到的峰值温度为48 ℃,且材料强度在初期和后期的残余强度均可达到最佳,而当峰值温度高于或低于48 ℃时,材料性能呈下降趋势。材料强度受是否养护影响较大,试件长时间暴露在空气中会发生放碱现象,整体强度下降,养护与未养护下的材料强度相差2 MPa左右。研究得出高水材料巷旁充填的一整套体系,应用于煤矿现场,取得良好效果。

关键词: 高水材料, 沿空留巷, 巷旁充填, 物理力学性能, 充填工艺

中图分类号: