加浆改性固体充填材料承载压缩特性与固结机制
杨科1
方珏静2
张吉雄3
ASLANI Farhad4
何祥1
张连富1
吕鑫1
魏祯1
1.安徽理工大学矿业工程学院,安徽淮南 232001;合肥综合性国家科学中心能源研究院,安徽合肥 2300312.安徽理工大学矿业工程学院,安徽淮南 232001;合肥综合性国家科学中心能源研究院,安徽合肥 230031;西澳大学土木、环境与采矿工程学院,澳大利亚珀斯60093.中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州 2211164.西澳大学土木、环境与采矿工程学院,澳大利亚珀斯6009
摘要：为提高井下固体充填采充作业效率,增强充填材料承载性能,设计了不同粉煤灰掺量的加浆改性固体充填材料压实试验,并开展了不同养护龄期的胶结充填体单轴压缩测试,探究了加浆散体压实力学特征,分析了粉煤灰掺量及养护龄期对胶结充填体的强度影响及变形破坏趋势,结合加浆散体压实界面黏结特性及胶凝浆液水化过程,阐明了加浆改性固体充填材料承压变形特性及固结承载机理.研究结果表明:加浆改性固体充填材料承载性能受加浆散体压实与胶凝浆液交互补强的动态影响,其承载机制包括矸石啮合、黏结补强和胶结固化3个关键过程;压实过程中应力-应变曲线表现出孔隙压密、滑移调整及破碎重构3个阶段,并随着粉煤灰掺量的增加,抵制变形的能力增强;粉煤灰掺量对胶结充填体性能具有双向作用,在养护28 d时,粉煤灰掺量为10％的胶结充填体达到强度阈值.研究成果对于固体改性充填工艺的优化具有较大参考价值,为充填体后期强度提高及充填成本的降低提供了理论及数据支撑.
关键词：固废充填加浆改性固体充填压实变形承载特性固结机制养护龄期
分类号：TD841(矿山开采)
资助基金：国家自然科学基金(52130402)国家重点研发计划(2019YFC1904304)教育部国家留学基金(202308340082)
论文发表日期：2024-05-30
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( 456-468 )
英文信息