为实现煤矸石井下规模化充填处置,采集神东矿区煤矸石样品进行实验,选取浆液流动度、泌水率及流变参数作为煤矸石浆液充注性能评估指标,在对粉料浆液充注性能的研究基础上,掺入大颗粒煤矸石形成骨料浆液,进一步提高煤矸石充注量,降低破磨成本.选用正交实验和极差分析法对煤矸石骨料浆液进行研究,得到影响煤矸石浆液充注性能的主要因素.研究结果表明,煤矸石浆液中不含骨料时,流动度和泌水率均随煤矸石粒度的增大而增大,随浆液浓度的增大而减小,充注煤矿采空区时,可选用小于0.150、0.300mm的煤矸石颗粒配制成浓度为45%~55%的浆液进行充注.煤矸石骨料浆液的充注性能主要受骨料粒径、粉料粒径、骨粉比和浆液浓度影响,4种因素对流动度的影响顺序为浆液浓度、骨粉比、骨料粒径、粉料粒径;对泌水率的影响顺序为浆液浓度、粉料粒径、骨粉比、骨料粒径.为降低煤矸石处置成本,可以选用2~5mm的煤矸石骨粒和小于0.150mm的煤矸石粉料以1∶6的比例混合,以55%的浆液浓度制成含骨料煤矸石浆液充填煤矿采空区.此外,通过工程试验证明了小于0.150mm的煤矸石颗粒以45%、50%和55%的浓度配制成煤矸石浆液经管道输送后仍具有较好的流动性,可以满足煤矸石处置需求.

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王晓东,许晨,武博强,等.煤矸石浆液充注性能及其影响因素研究[J].中国煤炭,2024,50(10):123-133.