煤矸石胶结充填材料流动性能经时变化研究
发布时间：2020-12-21 00:39
煤炭资源的开采造成的地表沉陷、煤矸石堆积、地表水流失、地下水污染等环境破坏问题和“三下”大量压煤资源浪费问题亟待解决,国内外大量研究表明,充填开采是解决上述问题的有效途径。充填开采时,制备好的充填材料在泵送到采空区过程中其流动性能会发生改变,对充填材料的工作性能和硬化后充填体的力学性能和耐久性产生不利影响。本文以煤矸石胶结充填材料为研究对象,采用实验室试验和理论分析相结合的方法,研究了不同粉煤灰含量、粗骨料比例、质量浓度、减水剂掺量对煤矸石胶结充填材料流动性能经时变化的影响,分析了坍落扩展度和流变特性参数之间的对应关系,建立了基于BP神经网络的煤矸石胶结充填材料流动性能预测模型。主要研究内容和结论如下:（1）试验测试了20组不同材料配比充填材料在120min内的坍落度和扩展度,研究粉煤灰含量、粗骨料比例、质量浓度和减水剂掺量对煤矸石胶结充填材料坍落扩展度经时变化的影响,结果表明:随着测试时间的增加,坍落度和扩展度均减小;随着粉煤灰含量的增加,坍落度和扩展度的经时损失减小;随着粗骨料比例的增加,坍落度和扩展度的经时损失增加;随着质量浓度增加,坍落度和扩展度的经时损失先增加后减小,质量浓度...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
坍落扩展度试验测试过程
2.3.1 粉煤灰含量对坍落度和扩展度经时变化的影响根据试验结果得出不同粉煤灰含量下，充填材料坍落度和扩展度损失随测试时间的变化趋势如图2-2。(a) (b)图 2-2 粉煤灰含量对坍落度和扩展度经时损失的影响Fig. 2-2 Effect of fly ash content on the slump loss and slump flow loss从图中 2-2 中可以看出随着测试时间增加，坍落度损失和扩展度损失逐渐增加，但
2.3.2 粗骨料比例对坍落度和扩展度经时变化的影响根据试验结果得出不同粗骨料比例下，充填材料坍落度和扩展度损失随时间的变化趋势如图2-3。(a) (b)图 2-3 粗骨料比例对坍落度和扩展度经时损失的影响Fig. 2-3 Effect of coarse-aggregate proportion on the slump loss and slump flow loss从图中可以看出随着测试时间增加，坍落度和扩展度损失增加，在不同测试时间增加速率表现出一定差异：如图2-3（a）坍落度增加速率在30~120min变化不大，如图2-3（b）扩展度增加速率在30~90min时较快，90~120min时明显降低。粗骨料比例为25%的充填材料在30~120min的坍落度损失率为6.2%~18.6%、扩展度损失率为12.7%~29.2%，粗
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄土对风积砂质高浓度胶结充填材料性能的影响[J]. 许刚刚,王晓东,朱世彬,武博强,王海. 煤矿安全. 2018(08)
[2]正交试验协同BP神经网络模型预测充填体强度[J]. 董越,杨志强,高谦. 材料导报. 2018(06)
[3]深部煤炭资源采选充绿色化开采理论与技术[J]. 张吉雄,张强,巨峰,周楠,李猛,孙强. 煤炭学报. 2018(02)
[4]BP神经网络法预测隧道瓦斯突出的模型与实例[J]. 匡亮,赵万强,喻渝. 铁道工程学报. 2018(02)
[5]充填膏体流变参数优化预测模型[J]. 张钦礼,刘伟军,王新民,陈秋松. 中南大学学报(自然科学版). 2018(01)
[6]再论煤炭的科学开采[J]. 钱鸣高,许家林,王家臣. 煤炭学报. 2018(01)
[7]黄土和风积砂为骨料的高浓度胶结材料流变特性研究[J]. 王晓东,许刚刚,朱世彬,武博强,袁克阔. 煤矿安全. 2017(12)
[8]神经网络在高浓度充填料浆流变特性中的应用[J]. 赵成伟,黄玉诚,王凯,王莹莹,谢光天. 有色金属(矿山部分). 2017(04)
[9]膏体充填堵管爆管原因分析及防护措施[J]. 袁元勋. 采矿技术. 2017(04)
[10]水泥-粉煤灰浆体流变特性及其机理研究[J]. 马昆林,冯金,龙广成,谢友均,陈小波. 铁道科学与工程学报. 2017(03)
博士论文
[1]超声波作用下尾砂浆浓密规律及流变特性研究[D]. 王志凯.北京科技大学 2018
[2]矸石似膏体充填料浆流动性能研究[D]. 林天埜.中国矿业大学(北京) 2016
[3]膏体充填开采遗留条带煤柱的理论研究与实践[D]. 王光伟.中国矿业大学 2014
[4]超高水充填材料及其充填开采技术研究与应用[D]. 冯光明.中国矿业大学 2009
[5]膏体充填控制覆岩变形与地表沉陷的理论研究与实践[D]. 常庆粮.中国矿业大学 2009
硕士论文
[1]新阳矿长壁充填开采基础研究及应用[D]. 李典.太原理工大学 2015
[2]采空区充填料浆及其管道输送特性试验研究[D]. 董慧珍.太原理工大学 2013
[3]充填膏体性能影响因素试验研究[D]. 郭晓彦.太原理工大学 2013
本文编号：2928860
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
坍落扩展度试验测试过程
2.3.1 粉煤灰含量对坍落度和扩展度经时变化的影响根据试验结果得出不同粉煤灰含量下，充填材料坍落度和扩展度损失随测试时间的变化趋势如图2-2。(a) (b)图 2-2 粉煤灰含量对坍落度和扩展度经时损失的影响Fig. 2-2 Effect of fly ash content on the slump loss and slump flow loss从图中 2-2 中可以看出随着测试时间增加，坍落度损失和扩展度损失逐渐增加，但
2.3.2 粗骨料比例对坍落度和扩展度经时变化的影响根据试验结果得出不同粗骨料比例下，充填材料坍落度和扩展度损失随时间的变化趋势如图2-3。(a) (b)图 2-3 粗骨料比例对坍落度和扩展度经时损失的影响Fig. 2-3 Effect of coarse-aggregate proportion on the slump loss and slump flow loss从图中可以看出随着测试时间增加，坍落度和扩展度损失增加，在不同测试时间增加速率表现出一定差异：如图2-3（a）坍落度增加速率在30~120min变化不大，如图2-3（b）扩展度增加速率在30~90min时较快，90~120min时明显降低。粗骨料比例为25%的充填材料在30~120min的坍落度损失率为6.2%~18.6%、扩展度损失率为12.7%~29.2%，粗
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄土对风积砂质高浓度胶结充填材料性能的影响[J]. 许刚刚,王晓东,朱世彬,武博强,王海. 煤矿安全. 2018(08)
[2]正交试验协同BP神经网络模型预测充填体强度[J]. 董越,杨志强,高谦. 材料导报. 2018(06)
[3]深部煤炭资源采选充绿色化开采理论与技术[J]. 张吉雄,张强,巨峰,周楠,李猛,孙强. 煤炭学报. 2018(02)
[4]BP神经网络法预测隧道瓦斯突出的模型与实例[J]. 匡亮,赵万强,喻渝. 铁道工程学报. 2018(02)
[5]充填膏体流变参数优化预测模型[J]. 张钦礼,刘伟军,王新民,陈秋松. 中南大学学报(自然科学版). 2018(01)
[6]再论煤炭的科学开采[J]. 钱鸣高,许家林,王家臣. 煤炭学报. 2018(01)
[7]黄土和风积砂为骨料的高浓度胶结材料流变特性研究[J]. 王晓东,许刚刚,朱世彬,武博强,袁克阔. 煤矿安全. 2017(12)
[8]神经网络在高浓度充填料浆流变特性中的应用[J]. 赵成伟,黄玉诚,王凯,王莹莹,谢光天. 有色金属(矿山部分). 2017(04)
[9]膏体充填堵管爆管原因分析及防护措施[J]. 袁元勋. 采矿技术. 2017(04)
[10]水泥-粉煤灰浆体流变特性及其机理研究[J]. 马昆林,冯金,龙广成,谢友均,陈小波. 铁道科学与工程学报. 2017(03)
博士论文
[1]超声波作用下尾砂浆浓密规律及流变特性研究[D]. 王志凯.北京科技大学 2018
[2]矸石似膏体充填料浆流动性能研究[D]. 林天埜.中国矿业大学(北京) 2016
[3]膏体充填开采遗留条带煤柱的理论研究与实践[D]. 王光伟.中国矿业大学 2014
[4]超高水充填材料及其充填开采技术研究与应用[D]. 冯光明.中国矿业大学 2009
[5]膏体充填控制覆岩变形与地表沉陷的理论研究与实践[D]. 常庆粮.中国矿业大学 2009
硕士论文
[1]新阳矿长壁充填开采基础研究及应用[D]. 李典.太原理工大学 2015
[2]采空区充填料浆及其管道输送特性试验研究[D]. 董慧珍.太原理工大学 2013
[3]充填膏体性能影响因素试验研究[D]. 郭晓彦.太原理工大学 2013
本文编号：2928860
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