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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
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
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  • 作者

    齐文跃 黄艳利 赵庆新 刘枭天

  • 单位

    燕山大学城市固废无害化处置及利用河北省工程研究中心新疆工程学院新疆煤炭资源绿色开采教育部重点实验室中国矿业大学矿业工程学院

  • 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,随着质量浓度的增加或胶砂比的降低,抗压强度提升,流动性能下降;其中,质量浓度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值、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四个阶段,在裂纹萌生和裂纹扩展阶段振铃计数及累计值和能量值及累计值大幅提升,峰后破坏阶段振铃计数及累计值和能量值及累计值趋于稳定。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 IQR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

  • 文章目录


    0 引言
    1 试验设计
    1.1 原材料
    1.2 试样制备
    1.3 试验方法
    2 结果与讨论
    2.1 流动性能与力学性能
    2.1.1 质量浓度的影响
    2.1.2 煤气化渣粉磨时间的影响
    2.1.3 胶砂比的影响
    2.2 声发射特征
    2.2.1 声发射振铃计数与能量值
    2.2.2 声发射b值与振幅特征
    2.2.3 注浆材料裂纹扩展形式
    3 结论
  • 引用格式
    齐文跃,黄艳利,赵庆新,等.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[J/OL].煤炭科学技术,1-16[2024-11-19].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2402.td.20241016.1615.003.html.
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