摘要：为了研究三山岛金矿二步采场非胶结充填体的承载特性及其级配效应,采用Box—Behnken实验设计方法,利用设计的充填材料侧限压缩实验装置对尾砂和尾砂-废石混料进行了压缩实验。结果表明,尾砂压缩变形分为孔隙压密闭合、结构变形和弹塑形变形3个阶段,压缩特性曲线服从指数函数分布,压缩率与含水率呈开口向下的二次函数关系。混料压缩实验中,尾砂废石比、废石级配指数与压缩率分别呈正相关和负相关关系,级配效应显著,细颗粒含量越多,承载性能越差。采用响应面-满意度函数法优化得出30MPa下混料压缩率最小的充填材料配比为:尾砂废石比3.29:1、级配指数0.94、含水率12%,对应的压缩率为16.73%,与验证试验结果基本吻合,对指导充填工艺优化具有重要意义。

摘要：为了研究矿山充填材料的压缩承载机制和变形特性,采用均匀设计方法,利用自制侧限压缩装置对三山岛金矿尾砂等充填材料进行压缩实验.结果表明:压缩过程中尾砂颗粒运动符合黏滑力学模型,压缩特性曲线服从指数函数分布,分为孔隙压密闭合、结构变形和弹塑性变形3个阶段,耗能比为1∶5∶18.含胶结物尾砂早龄期压缩特性试验中,尾砂和胶凝材料质量比与养护时间存在显著的交互作用影响,水的质量分数对压缩率影响最显著.在尾砂和胶凝材料质量比为4.00、水的质量分数为15%、养护时间为125.58h条件下含胶结物尾砂压缩率最小.

摘要：为探讨富水充填材料在时效作用下的变形及其硬化体内水分损失特征,本文研究一定水固质量比的富水充填材料在不同应力水平下的蠕变性能,并通过扫描电镜观察、差热-热重分析等实验探讨充填体在蠕变过程前后的形变特征、水分损失及其与外界荷载的关系.结果表明:水固质量比为2.0的富水充填材料失稳破坏的临界应力为1.96 MPa,为其单轴抗压强度的90%;蠕变不会对富水充填材料中结合水含量造成影响;富水充填材料失稳破坏时内部结构发生非结合水的流失,非结合水含量损失相对值与所受荷载水平呈线性正相关关系;非结合水的流失导致结构内部出现更多的空隙,这些空隙在外界荷载作用下会迅速被压密,产生较大变形,导致充填体局部失稳,进而影响采空区的整体稳定.

摘要：为研究煤泥基充填材料的流动与强度特性,运用正交试验设计了以煤泥、高水、水泥、粉煤灰为组合的胶结充填材料,采用极差、方差分析及多元回归分析等方法,研究了煤泥水百分浓度(A)、高水添加比例(B)、水泥添加比例(C)、粉煤灰添加比例(D)等4个关键因素对充填材料的初凝时间、扩散度及抗压强度、抗剪强度的影响机制。试验结果表明:①煤泥基充填材料的初凝时间为52~67 min,扩散度为42.0~76.5 cm,抗压强度为0.076~0.247 MPa,抗剪强度为0.033~0.139 MPa。对于初凝时间,影响显著性有B>C>A>D;对于扩散度,有A>D>B>C;对于抗压强度,有D>C>A>B;对于抗剪强度,有C>D>A>B。②拟合出了A、B、C、D与流动性指标及强度指标的数学关系式,初凝时间与A、B成二次函数关系、与C、D均呈指数关系;扩散度与A、B、C均呈指数关系,与D呈三角函数关系;抗压强度与A、D均呈指数关系,与B、C呈二次多项式关系;抗剪强度与A、B呈二次多项式关系、与C、D均呈指数关系;在A、B、C、D等4个因素与4个参数独立拟合方程的基础上,建立4因素共同影响下煤泥基充填材料流动性及强度特性参数预计模型,并进行了验证。

摘要：煤矿沿空留巷巷旁支护充填材料要求具有良好的流变性能、较高的支护强度和一定的可缩变形量。通过正交实验设计,分析和研究了巷旁支护充填材料的流变和力学性能。并进行了充填材料单轴受压变形性能测试和界面过渡区的微观结构分析。结果表明:水胶比0.41、砂率0.41、复合外加剂掺量4.0%时可制备出泵送性能好、早期强度高、适应变形性能好的巷旁支护充填材料。

摘要：参照金属矿山膏体泵送充填理论技术,通过环管输送试验研究了以磷石膏、尾砂、水泥为膏体充填材料的输送性能和流变特性。根据采矿设计要求,在质量浓度为71%,膏体充填材料配比水泥∶尾砂∶磷石膏分别为1∶4∶12,1∶8∶24,1∶12∶36时,测试了不同配比情况下的料浆流变参数。试验结果表明3种配比均呈现宾汉流体的特性,得出料浆特性及管道输送参数,为充填采矿设计提供了依据。

摘要：针对目前广泛应用的5种固体充填材料,设计实验方案,对其压实特性展开研究,得出在侧限压缩条件下的应力-应变、应力-密度和压实本构特性规律,为固体充填采煤技术控制岩层及地表变形研究提供基础数据;并基于压实特性,制定了5种充填材料充填采煤工艺标准-夯实力设计指标和充采质量比,为各矿区选用不同充填材料进行固体充填采煤提供指导。

摘要：为利用固废研发采空区新型充填材料,以赤泥、粉煤灰、少量水泥作为胶凝材料,以全尾砂作为骨料制备充填材料。利用响应面法,结合扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)分析充填材料物理力学性能。结果表明,28 d龄期时,骨胶比对充填材料抗压强度的影响程度最显著;最优配比为:赤泥粉煤灰质量比为0.4,骨胶比0.6,质量分数79%,充填材料28 d平均抗压强度达到5.10 MPa;水化产物钙矾石相互交错充填空间,水化硅酸钙(C-S-H)分布其间有效增强了充填材料的致密性和整体强度,满足采空区充填对充填材料性能的要求。

摘要：针对矿井内因漏风而引起的矿井煤自燃事故,进行了用于矿井充填堵漏以水泥为基料,发泡剂、石膏、聚丙烯纤维为添加剂的发泡水泥固化充填材料的研究。通过单因素试验法,确定了影响发泡水泥固化充填材料抗压强度与膨胀倍率的主要组分的优化配比为水灰比0.5、发泡剂掺量1%、石膏掺量6%、聚丙烯纤维0.4%。以崔木矿为试验背景,通过设计合理有效的充填技术方案,对22306工作面下部21303风巷进行充填。结果表明:发泡水泥固化材料有效增强了该风巷的密闭性以及巷道支撑力。

摘要：为改变我国沿空留巷技术的落后状态,中国矿业大学北京研究生部和烟台大洋科研所合作,经过几年努力,终于研究成功一种适合沿空留巷矿压规律的巷旁支护材料—高水速凝固化充填材料。并设计出了一套使用该材料的技术方案,可供广大工程技术人员和矿山管理人员参考。一、高水速凝固化巷旁充填材料的技术性能1.材料组成该材料的固体料是由甲、乙两种固体粉料组成。