矿井水害相似模拟材料研究

发布时间：2024-06-28 05:31

　　矿井水害是井下开采的主要危害之一。通过相似模拟研究查明水害原因，可为防止突水措施的制定提供依据。低强度、高耐水并具有一定抗渗性的相似材料的研发是矿井水害模拟研究的关键。有鉴于此，本文首先根据相似理论推导出了相似模型试验所需相似材料的性能参数，然后分别使用水泥、水泥土、石蜡等作为主要胶结材料，研究开发了三个系列的岩性相似材料，并对其抗压强度、耐水性、抗渗性等性能进行了较为系统的研究。 结果表明：在水泥基相似材料中掺入适量有机硅可以提高其耐水性，掺入适量氯化钠可以有效提高材料的早期强度并抑制其后期强度增长，使材料的7d、14d和28d强度差别不大，有利于缩短试验周期，同时，该类材料的强度与其水泥用量之间的线相关性良好。在一系列实验的基础上最终获得了软化系数不低于0.85，强度0.3～3.0MPa的水泥基相似材料；软化系数不低于0.85，强度0.1～0.3MPa的水泥土基相似材料；以及具有良好的抗渗性，强度0.1～0.5MPa的石蜡基相似材料。性能对比表明：水泥基相似材料耐水性好，但抗渗性较差；水泥土基相似材料抗渗性好，但受养护条件影响较大；石蜡基相似材料耐水性和抗渗性均好，但制作难度较大。...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3.1所用模具与试样

(1)水泥胶砂搅拌机；(2)伸臂式试块振实台；(3)标准养护箱；(4)万能压力试验机；(5)胶砂试块抗折试验机；(6)砂浆试模，规格70.7mm×70.7mm×70.7mm；(7)水泥胶砂试模，规格40mm×40mm×160mm；(8)自制圆形试模....

图3.2相似材料试验路线图

西安建筑科技大学硕士学位论文用黄油作为胶结材料，通过调节各组分用量，设计开发有机胶结材料系列岩性相似材料。

图4.1材料适用性选择试验结果分析

砂胶比5:15:15:15:16:16:16:1水胶比0.40.40.60.60.40.40.6英砂(kg/t)833.33833.33833.33833.33856.99856.99856.998泥(kg/t)66.6766.....

图4.2方形试块形貌

图4.2方形试块形貌用量对试块性能影响试验345678.90761.90761.90761.90761.90761.90761.900514.2914.2919.0528.5742.8657.1447.6247.6247.6247.....

本文编号：3996498