冲击荷载下碱化水稻秸秆基尾砂胶结充填体的力学性能及能耗特征

为了解中等应变速率下碱化水稻秸秆基尾砂胶结充填体的动载强度、应力-应变、能量演化及破坏形态特征,采用分离式霍普金森压杆系统对不同掺量碱化水稻秸秆(经NaOH溶液碱化处理)的尾砂胶结充填体进行了单轴单次冲击荷载试验。试验结果表明：充填体的动态抗压强度与平均应变率呈正相关关系,碱化水稻秸秆的掺入可有效提高充填体的动态抗压强度,且随碱化水稻秸秆掺量的增加,充填体的动态抗压强度先增大后减小,最佳掺量为0.3%,动态抗压强度最大增幅为26.81%;单次冲击荷载下,掺碱化水稻秸秆的充填体相比于未掺碱化水稻秸秆的充填体应变更大,但破坏程度更小;同一应变率下,充填体的单位体积吸收能和单位质量破碎耗能均随平均应变率的增大呈现类似指数增长规律,掺碱化水稻秸秆的充填体具有更高的能量水平、吸能性能,且破碎时需要消耗更多的能量;单次冲击荷载下,充填体的破坏形态主要为宏观上的轴向主裂纹拉伸破坏及压碎破坏,当平均应变率超过临界应变率时,充填体破坏形态多为压碎破坏;碱化水稻秸秆在充填体基体内部起到桥连作用,从而减缓充填体裂纹的扩展与能量的释放,使掺碱化水稻秸秆的充填体具有更高的临界应变率,显著提高充填体的稳定性与完整...     

弱胶结软岩采场矿压显现规律及支架适应性评价

为保证弱胶结软岩条件下综采工作面安全生产,采用现场实测、理论分析相结合的方法,分析总结红庆梁煤矿11302工作面矿压显现规律及支架适应性。结果表明:11302工作面直接顶初次垮落步距、基本顶初次和周期来压步距分别为9～10 m、43.3～53.3 m及14.27 m。基于工作面液压支架受力进行直接顶及基本顶厚度反演,得到直接顶和基本顶厚度分别为12.1 m和14.6 m,由此确定支架合理工作阻力为13 000 kN,所选支架较为合理。     

应力养护条件下充填体强度演化试验研究

针对常规室内充填试验无法模拟充填采场原位环境和多因素对充填体强度发展的影响,无法获得与工程环境相匹配的充填体强度及材料配比参数的问题,利用充填体多场耦合养护试验仪,模拟试验深部应力条件下充填体强度的演化规律.研究发现:充填体的强度随着养护应力的增加而增加,养护应力对充填体后期强度的影响明显大于对其早期强度的影响;带压养护和常规养护方式下的相同配比的充填体其强度相差较大,养护１４d时,带压养护比常规养护充填体强度高１５．４％;带压养护条件下影响充填体强度发展的主要因素是孔隙水和养护应力.     

某矿山高浓度胶结充填材料试验研究

针对某金属矿山将原废石充填采矿法改为全尾砂胶结充填采矿法的现状,对其选厂全尾砂开展了基本物理化学参数、粒度分析、塌落度等试验研究,进行了不同质量浓度的全尾砂充填料浆的 L 管流动性试验.根据试验结果,计算出全尾砂充填料浆在不同质量浓度、不同流量及不同管道直径条件下的管道输送阻力,分析得出管道输送阻力的关键影响因素,并确定可实现充填料浆管道自流输送的充填倍线.结果表明:充填料浆质量浓度为７０％~７６％时,塌落度均在２８cm 以上,流动性较好;管道输送阻力的关键影响因素为充填料浆质量浓度和管道直径,充填料浆质量浓度越大,管道直径越小,管道输送阻力越大;当全尾砂充填料浆质量浓度为７０％~７６％,输送管道直径为１５０mm,充填流量为８０m３/h时,其流动性及输送性能最佳,可以实现顺利自流输送的充填倍线为６．７１~１１．１３.试验结果可为该金属矿山全尾砂胶结充填系统建设提供技术支撑     

煤矿斜井盾构管片壁后马格尼封堵环适应性研究

针对斜井工程地质条件进行4种不同类型的材料注浆模型试验研究,以期为煤矿斜井管片壁后填充综合技术研究提供借鉴。研究结果表明,马格尼材料浆液(不发泡)环向封堵止水效果良好,胶结体强度较高,动水条件下能满足封堵环封堵止水要求;马格尼(发泡)材料浆体的体积膨胀率大,对管片结构安全产生较大影响,不宜采用;双液浆与脲醛树脂原浆与豆砾石胶结体强度低,动水条件下无法形成有效的止水封堵,不宜采用。     

基于PSO-BPNN的充填体围岩界面抗剪强度预测

在地下采场胶结充填体强度设计过程中,充填体围岩界面峰值抗剪强度是充填体安全系数计算的一个重要参数。为给出一定充填体侧压力下,充填体围岩界面峰值抗剪强度预估方法,使用非线性拟合能力强大的神经网络进行预估。基于试验所得考虑胶结剂含量、养护温度、养护时间和剪切面法向压力的试验数据,对胶结充填体围岩界面峰值抗剪强度进行预计。使用粒子群优化算法初始化反向传播神经网络权值和偏置参数,训练后的神经网络可以有效地对给定法向压力下胶结充填体围岩界面的峰值抗剪强度进行预估,预估结果可作为胶结充填体强度设计时的参考。     

地下矿山小型移动式充填系统研究与应用

针对地下矿山充填站建设资金紧缺、建设周期长、占地等问题,为了尽快形成充填能力,研究开发了小型移动式充填系统,该系统采用碎石胶结充填工艺,由上料系统、调浓搅拌系统、泵送管输系统组成,系统投资小、周期短、适应能力强,充填能力和充填质量有保障,能够实现移动作业,为不同需求的矿山提供充填法开采解决方案,具有广泛的推广应用价值。     

胶结充填体受温度作用的影响分析

对胶结充填体在深井开采过程中受到高温影响进行研究,分别将试件进行不同温度的热处理之后进行单轴抗压试验,分析温度、浓度和灰砂比对充填体强度的影响规律。研究结果表明:温度对充填体的强度有着一定的影响,充填体的影响因素敏感性先后顺序为灰砂比、温度、浓度。因素之间存在一定的交互作用。在浓度和灰砂比一定时,随着温度的升高充填体试件强度先增大后减少,在150℃附近强度达到最大。