深部充填开采矸石-粉煤灰料浆流变特性研究
徐文彬
陈伟
张亚伦
陈波岑
中国矿业大学(北京) 能源与矿业学院, 北京 100083
摘要：充填开采是煤矿绿色开采技术体系关键环节之一,针对充填过程中的矸石?粉煤灰基充填料浆的输送技术问题,设置了不同质量浓度、粉煤灰掺量、养护温度和时间等参数,开展了温-时耦合效应下矸石-粉煤灰充填料浆流变测试试验,探究各参数对料浆流变特性的影响.通过正交极差分析温度和静置时间对料浆屈服应力影响权重,并建立温-时耦合效应下流变参数回归模型.试验结果表明:质量浓度对料浆的流动性能影响显著,随质量浓度的增加,料浆剪切应力与剪切速率线性相关性降低,质量浓度为78％时兼具较好的流动性和稳定性;粉煤灰掺量增加会提高料浆的剪切应力和剪切增稠的程度,粉煤灰掺量为85％时料浆屈服应力最大,粉煤灰掺量75％次之,粉煤灰掺量65％最小;高温加速了料浆的水化反应速率和增强了粉煤灰的火山灰反应活性,静置120 min时养护温度50 ℃时屈服应力较20、35 ℃增幅分别为44.5％、37.5％.静置时间对料浆屈服应力的影响程度强于温度,粉煤灰掺量为75％时,温度20 ℃条件下料浆静置120 min后屈服应力比静置0 min增加了133.7％;不同温度条件下,料浆屈服应力随静置时间均呈线性增长趋势,拟合度均在0.9以上;最后,建立温?时耦合效应下料浆的屈服应力演化模型.通过理论模型计算结果与试验结果对比,平均误差在5％,拟合效果较好,可为煤矿充填管道输送阻力计算提供参考.
关键词：充填开采高温静置时间流变特性回归模型
分类号：TD823(矿山开采)
资助基金：越崎青年学者资助项目(800015Z1185)国家重点研发计划(2018YFE0123000)中央高校基本科研业务费资助项目(2022YJSNY06)
论文发表日期：2023-03-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 85-93 )
英文信息