煤气化渣基地聚合物胶结注浆材料声发射特性和损伤演化规律
齐文跃1
黄艳利2
赵庆新3
刘枭天3
韩永基3
1.燕山大学城市固废无害化协同处置及利用河北省工程研究中心,河北 秦皇岛 066004;新疆工程学院新疆煤炭资源绿色开采教育部重点实验室,新疆 乌鲁木齐 8300232.中国矿业大学矿业工程学院,江苏 徐州 2211163.燕山大学城市固废无害化协同处置及利用河北省工程研究中心,河北 秦皇岛 066004
摘要：低品质煤基固废的堆积对生态环境安全构成严重威胁,煤基固废注浆体功效的发挥及其破坏产生过程具有隐蔽性.采用定向级配复合后的煤矸石砂为细骨料与试验优选的煤气化渣基地聚合物联合制备注浆材料,测量其流动性能和力学性能,并利用声发射无损检测技术监测注浆结石体破坏过程中的声发射特征.研究结果表明,注浆材料在煤气化渣粉磨 70 min时活化效果最优,随着质量分数的增加或胶砂比的降低,抗压强度提升,流动性能下降;其中,质量分数对抗压强度和流动性能的影响最为显著.对声发射数据进行振铃计数与能量、b值与振幅特征和RA-AF分析,结果表明试件的损伤包括孔隙压密、裂纹萌生、裂纹扩展和峰后破坏 4个阶段,在裂纹萌生和裂纹扩展阶段振铃计数及累计值和能量及累计值大幅提升,峰后破坏阶段振铃计数及累计值和能量及累计值趋于稳定.此外,b值分析揭示了材料内部裂纹扩展尺寸的分布特征,在裂纹萌生和裂纹扩展阶段b值呈现波浪线形式,上下起伏波动大,并存在突变值,峰后破坏阶段b值趋于稳定;振幅中位数和 1.5倍四分位距以上中高振幅声发射事件数量分布呈先上升后趋于稳定的规律,并在裂纹扩展阶段存在最大值.试件的损伤破坏以拉伸损伤为主,剪切损伤为辅.研究为注浆材料损伤破坏监测提供理论支撑.
关键词：煤气化渣煤矸石声发射地聚合物注浆材料
分类号：TD325(矿山压力与支护)
资助基金：河北省自然科学基金优秀青年基金资助项目(E2024203076)河北省教育厅科学研究青年拔尖人才资助项目(BJK2024141)新疆维吾尔自治区科技重大专项资助项目(2023A01002)
论文发表日期：2025-06-30
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：13( 211-223 )
英文信息