多源煤基固废胶结充填体力
学及变形破坏特征试验研究
杨科1,2,3，张继强1,3,*，何 祥1,3，
魏祯4，赵新元1,3
作者单位
(1. 安徽理工大学 煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室，安徽 淮南 232001；2. 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)，安徽 合肥 230031；3. 安徽理工大学 矿业工程学院，安徽 淮南 232001；4. 兰州工业学院 土木工程学院，甘肃 兰州 730050)
创新点
1.针对胶结充填体材料选择普遍单一，缺乏开展3种以上煤基固废的胶结充填体力学特性和破坏特征研究，开展了多源（5种典型煤基固废）煤基固废胶结充填体的力学特性及变形破坏规律研究，研究结果可为多源煤基固废用于充填开采提供一定参考依据。
2.确定了多源煤基固废胶结充填体的强度影响因素，即主要影响因素是质量浓度分数，而炉底渣掺量的影响程度最小。建立了基于交互作用的抗压强度影响因素四维空间可视化模型。
3.从宏观角度揭示了多源煤基固废胶结充填体的变形破坏规律，即单轴压缩下宏观变形破坏由塑性、弱劈裂破坏逐渐向脆性、剪切破坏转化。
4.从微观角度揭示了煤基固废胶结充填体单轴抗压强度普遍偏低的主要原因，即水泥掺量偏低以及多源煤基固废充填材料属性差异导致水化反应程度有限。
文章主要内容
1 试验材料和方案
1.1 试验材料
1.2 材料分析
1.3 试验方案
1.4 试验流程
2 胶结充填体力学特性
2.1 单轴抗压强度分析
2.2 抗压强度影响因素分析
2.3 抗压强度影响因素交互作用
3 胶结充填体变形破坏特征
3.1 变形破坏特征
3.2 声发射特征
3.3 微观结构特征
主要图表
图 2 煤基固废充填材料 X 射线衍射谱(XRD)
图 4 试验过程
图 9 不同养护龄期 CBSWCB 破坏演化过程
（扫描阅读原文）
作者简介
杨科，四川泸州人，二级教授，博导，入选国家百千万人才工程，享受国务院特殊津贴，安徽省高峰学科矿业工程学科带头人，安徽省“115”产业创新团队负责人。曾获孙越崎青年科技奖、霍英东青年教师奖、安徽省青年科技奖等荣誉称号。主持国家重点研发计划课题、国家自然科学区域创新发展联合基金重点项目、国家基金面上项目等国家、省部级及企业创新项目23项。获国家科技进步二等奖1项、省部级科技进步一等奖7项，授权国家发明专利23项，发表高质量学术论文76篇。
引用格式
杨科，张继强，何祥，等. 多源煤基固废胶结充填体力学及变形破坏特征试验研究[J]. 煤田地质与勘探，2024，52(6)：102−114.
doi: 10.12363/issn.1001-1986.24.03.0188
