为研究矸石粒径及掺量对高砂高泡水泥基充填材料固结体(简称"基体")强度的影响,通过宏观力学试验和微观结构观测,系统分析了3种密度等级(800,1 000,1 200 kg/m~3)基体的混合固结体强度变化规律,并结合其破坏特征,明确了矸石对基体强度的影响机理。结果表明:1)矸石粒径通过界面结构强度影响混合固结体强度,其强度随矸石粒径增大而减小,级配良好的连续级矸石(2～15 mm)混合固结体强度最大;2)矸石掺量对混合固结体的影响取决于矸石与基体的强度关系,矸石强度相对较大时,有利于混合固结体强度的提高,且混合固结体强度与矸石掺量呈正相关,Ⅲ类固结体相对于无矸固结体,强度最大增幅为29.8%,反之,矸石会降低固结体的强度,混合固结体强度最大降幅达到25%。研究结果可为高砂高泡水泥基材料充填设计提供参考。

国家重点研发计划项目(2018YFC0604705)；中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室自主研究课题项目(SKLCRSM19X005)；河南省高等学校重点科研项目(20A440010)；