覆岩离层注浆用煤矸石基充填材料微结构及充填物化性能研究

作者

王家乐王学安南娜李耿王传留
单位

中煤科工西安研究院（集团）有限公司陕西郭家河煤业有限责任公司
摘要

煤矿区覆岩离层对地表沉降、矿区安全等有直接影响，而注浆充填是解决该问题的主要技术手段，其中充填材料决定着离层充填成本和实际效果。针对神东矿区覆岩离层注浆充填材料问题，系统性研究了神东矿区煤矸石原材料物化组成及注浆性能，探究不同水/灰比条件及不同成分级配条件下煤矸石基充填材料的物化性能。通过制备不同水/灰比的纯矸石料、矸石+粉煤灰、矸石+粉煤灰+水泥三种实验材料，研究了不同配方充填材料的固化特性、抗压强度、流动度与泌水率等关键指标，分析了粉煤灰及水泥的掺入对煤矸石基充填材料性能的影响机理。结果表明，三种充填材料的抗压强度均随着水/灰比的增加而降低；同一水/灰比下，纯矸石样品或矸石掺粉煤灰充填材料的早期抗压强度(3 d、7 d)及后期强度(28 d)较低，均在1 MPa以下；掺入水泥(矸石+粉煤灰+水泥)后，充填材料早期强度(3 d, 7 d)显著增加，后期强度(28 d)大幅提升；水泥作为胶凝材料掺入，对多棱角煤矸石骨料间起到滚珠润滑交联作用，减小骨料间机械咬合，显著改善了砂浆流动性。
关键词

煤矸石离层注浆充填材料物化性质力学性能
文章目录

1 材料制备与物化成分分析
1.1 实验材料
(1)粉煤灰：
(2)水泥：
(3)煤矸石：
1.2 材料物化成分
1.3 煤矸石的破碎粉磨工艺
1.4 实验配比
1.5 试验方法
1.5.1 材料表面形貌结构表征
1.5.2 堆积密度测试
1.5.3 材料结石体力学性能测试
2 实验结果与讨论
2.1 煤矸石基充填材料表面形貌结构特征
2.2 煤矸石充填材料强度性能
2.3 煤矸石充填材料流动度
3 结论
DOI

10.16200/j.cnki.11-2627/td.2024.12.029
引用格式

[1]王家乐,王学安,南娜,等.覆岩离层注浆用煤矸石基充填材料微结构及充填物化性能研究[J].煤炭加工与综合利用,2024,(12):127-132.