多源煤基固废制备保水采煤充填材料流变及力学特性研究

doi:10.13545/j.cnki.jmse.2025.0285

采矿与安全工程学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (6): 1443-1454.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2025.0285

多源煤基固废制备保水采煤充填材料流变及力学特性研究

于坤鹏1,马立强1,2,NGO Ichhuy1

1. 中国矿业大学矿业工程学院,深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏徐州221116;
2. 新疆工程学院新疆煤系资源勘探与开采重点实验室,新疆煤炭资源绿色开采教育部重点实验室,新疆煤炭绿色智能开采工程研究中心,新疆乌鲁木齐830023

出版日期:2025-11-15 发布日期:2025-11-20
通讯作者: 于坤鹏，E-mail： 6793@cumt.edu.com，Tel： 13804211602
作者简介:于坤鹏(1990— ),男,山东省日照市人,博士,副教授,从事绿色充填开采方面的研究。
基金资助:
国家自然科学基金项目(52404105,52464015);国家重点研发计划项目(2023YFC2907501);新疆维吾尔自治区重点研发计划项目(2023B03009)

Study on fluidity and mechanical properties of water protection mining multi-source coal-based solid waste filling materials

Online:2025-11-15 Published:2025-11-20

摘要/Abstract

摘要： 以脱硫石膏、气化渣和炉底渣等多源固废为原料,制备并分析不同配比充填材料性能。在多源煤基固废(Multi-Source Coal-Based Solid Waste,MCSW)反应过程中,原材料首先发生水化反应生成C-A-S-H和AFt凝胶,碱性激发剂加速C-A-S-H和AFt凝胶的生成,使MCSW具有快速早强特征。随着MCSW进一步水化反应,碱性激发剂会促进火山灰反应的发生,进而促使更多水化产物的生成,有利于MCSW强度的提高。在采用泌水率、结石率实验,黏度、凝结时间、无侧限抗压强度(UCS)测试,X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)-X射线能谱仪(EDS)分析的基础上,研究了MCSW的力学性能和微观组织,揭示了MCSW材料性能演化规律和增强机制。充填材料MCSW掺量超过90％,28 d强度超过2 MPa,初凝时间在240~480 min之间,终凝时间在300~600 min之间。

关键词: 煤基固废, 协同利用, 充填, 流变特性, 力学特性

中图分类号:

TD 823.7

于坤鹏, 马立强, NGO Ichhuy. 多源煤基固废制备保水采煤充填材料流变及力学特性研究[J]. 采矿与安全工程学报, 2025, 42(6): 1443-1454.

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多源煤基固废制备保水采煤充填材料流变及力学特性研究

Study on fluidity and mechanical properties of water protection mining multi-source coal-based solid waste filling materials

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