微观尺度下含硫尾砂胶结充填体侵蚀机理_中国煤炭行业知识服务平台

微观尺度下含硫尾砂胶结充填体侵蚀机理

作者

刘浪朱超陈国龙辛杰方治余
单位

西安科技大学能源学院西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室陕西省汉中公路管理局
摘要

全尾砂作为采空区充填最常用的充填骨料之一,以其形成的胶结充填体必然含有一定量的硫化物或硫元素。针对硫元素对胶结充填体强度的影响问题,基于水泥水化单元模型及水泥的微观水化反应机理,建立了二维的含硫尾砂侵蚀水化单元模型。在此基础上,通过分析石膏与钙矾石在侵蚀过程中的作用,研究了硫酸根离子对水泥水化单元的侵蚀机理,以及硫酸根离子对水化单元微观结构变化的影响。同时,将含硫尾砂的侵蚀过程与水化单元微观结构的变化进行匹配和阶段划分,更加准确地分析了含硫尾砂胶结充填体侵蚀过程随时间发展变化规律。研究分析表明,模型预测结果与现有理论分析吻合,本文所建立的模型可以合理地解释含硫尾砂胶结充填体微观侵蚀过程的时变发展规律。
关键词

含硫尾砂胶结充填体水化单元微观结构侵蚀过程
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金(51674188,51504182)；陕西省创新人才推进计划项目(2018KJXX-083)；