本文關(guān)鍵詞：利用黃河泥沙制備煤礦充填材料試驗(yàn)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文提出的利用黃河泥沙制備煤礦充填材料,主要是為了解決黃河庫區(qū)泥沙淤積和現(xiàn)有煤礦充填材料原材料來源不足問題,而研發(fā)的一種新型煤礦充填材料。黃河泥沙煤礦充填材料由普通硅酸鹽水泥、粉煤灰、黃河泥沙、水和外加劑組成,為滿足泵送要求需要料漿具有良好的流動(dòng)性及和易性,為滿足煤礦充填開采作業(yè)的連續(xù)性需要充填材料的凝結(jié)時(shí)間和抗壓強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求,因此黃河泥沙煤礦充填材料需要滿足以下指標(biāo):坍落度為260~280 mm,不泌水,初凝時(shí)間為2~4 h,終凝時(shí)間為6~8 h,抗壓強(qiáng)度不低于6 MPa。室內(nèi)試驗(yàn)的主要內(nèi)容分為兩部分,第一部分是在未添加外加劑情況下,通過原材料最佳摻量的優(yōu)選試驗(yàn)和正交試驗(yàn)兩種試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)試驗(yàn)配合比并成型試塊,測(cè)試拌合物的坍落度、泌水率、凝結(jié)時(shí)間和基本力學(xué)性能,分析原材料摻量對(duì)黃河泥沙煤礦充填材料拌合物的和易性和基本力學(xué)性能的影響規(guī)律,確定黃河泥沙煤礦充填材料的最佳配合比,作為基礎(chǔ)試驗(yàn)組;第二部分是在添加外加劑情況下,通過單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法確定減水劑、促凝劑和激發(fā)劑三種外加劑的最佳摻量,再將三種外加劑摻量作為變量,利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平正交表L9(33),按照表中配合比成型多組試塊,測(cè)試坍落度、泌水率、凝結(jié)時(shí)間和基本力學(xué)性能,分析三種外加劑對(duì)黃河泥沙煤礦充填材料拌合物的和易性和基本力學(xué)性能的影響規(guī)律,結(jié)合實(shí)際情況確定試驗(yàn)最優(yōu)配合比為水泥摻量400kg/m3、粉煤灰摻量400 kg/m3、黃河泥沙摻量800 kg/m3、水摻量400 kg/m3、減水劑摻量4 kg/m3、促凝劑摻量8 kg/m3、激發(fā)劑摻量8 kg/m3。要實(shí)現(xiàn)將黃河泥沙煤礦充填材料應(yīng)用于煤礦采空區(qū)的充填,除了需要實(shí)驗(yàn)室研究得到配合比外,還需要進(jìn)行室外模擬試驗(yàn)。以實(shí)驗(yàn)室配合比為基礎(chǔ),在室外進(jìn)行了0.8×0.8×0.8m3立方體大試塊成型試驗(yàn)和充填池現(xiàn)場(chǎng)充填試驗(yàn)。試驗(yàn)表明,實(shí)驗(yàn)室提供的配合比可以滿足工程施工要求,利用黃河泥沙制備煤礦充填材料在技術(shù)上是可行的。
【關(guān)鍵詞】：煤礦采空區(qū) 充填材料 黃河泥沙 凝結(jié)時(shí)間 正交試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU578
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 研究背景9-10
• 1.1.1 黃河泥沙煤礦充填材料概念9-10
• 1.1.2 黃河泥沙煤礦充填材料的優(yōu)勢(shì)10
• 1.2 煤礦充填材料研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 研究目的及意義12-13
• 1.4 研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線13-15
• 1.4.1 研究?jī)?nèi)容13-14
• 1.4.2 技術(shù)路線14-15
• 2 原材料15-19
• 2.1 原材料15-17
• 2.1.1 水泥15
• 2.1.2 粉煤灰15-16
• 2.1.3 黃河泥沙16
• 2.1.4 外加劑16-17
• 2.2 充填料漿的制備及試件制作17-19
• 3 黃河泥沙煤礦充填材料基準(zhǔn)配合比設(shè)計(jì)19-31
• 3.1 優(yōu)選試驗(yàn)原材料最佳摻量19-21
• 3.1.1 普通硅酸鹽水泥最佳摻量研究19-20
• 3.1.2 粉煤灰最佳摻量研究20-21
• 3.2 黃河泥沙煤礦充填材料配合比設(shè)計(jì)21-23
• 3.3 正交試驗(yàn)結(jié)果23
• 3.4 正交試驗(yàn)結(jié)果分析23-29
• 3.4.1 各因素對(duì)黃河泥沙煤礦充填材料坍落度的影響23-24
• 3.4.2 各因素對(duì)黃河泥沙煤礦充填材料泌水率的影響24-25
• 3.4.3 各因素對(duì)黃河泥沙煤礦充填材料凝結(jié)時(shí)間的影響25-26
• 3.4.4 各因素對(duì)試件抗壓強(qiáng)度的影響26-28
• 3.4.5 正交試驗(yàn)結(jié)果小結(jié)28-29
• 3.5 本章小結(jié)29-31
• 4 外加劑對(duì)充填材料性能的影響31-47
• 4.1 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)31-38
• 4.1.1 減水劑為影響因素的單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)31-34
• 4.1.2 促凝劑為影響因素的單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)34-36
• 4.1.3 激發(fā)劑為影響因素的單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)36-38
• 4.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)38-39
• 4.3 正交試驗(yàn)結(jié)果39-40
• 4.4 正交試驗(yàn)結(jié)果分析40-46
• 4.4.1 各因素對(duì)黃河泥沙煤礦充填材料坍落度的影響40-41
• 4.4.2 各因素對(duì)黃河泥沙煤礦充填材料泌水率的影響41
• 4.4.3 各因素對(duì)黃河泥沙煤礦充填材料凝結(jié)時(shí)間的影響41-43
• 4.4.4 各因素對(duì)充填料漿試塊抗壓強(qiáng)度的影響43-45
• 4.4.5 正交試驗(yàn)結(jié)果小結(jié)45-46
• 4.5 本章小結(jié)46-47
• 5 大試塊成型及充填池充填試驗(yàn)47-55
• 5.1 大試塊成型試驗(yàn)47-48
• 5.1.1 試塊成型方法47
• 5.1.2 充填材料工作性能及強(qiáng)度檢測(cè)47-48
• 5.2 室外充填池充填試驗(yàn)48-52
• 5.2.1 原材料的準(zhǔn)備48-49
• 5.2.2 充填材料攪拌系統(tǒng)49-50
• 5.2.3 充填料漿泵送系統(tǒng)50
• 5.2.4 充填池50-51
• 5.2.5 充填池試驗(yàn)過程51-52
• 5.2.6 現(xiàn)場(chǎng)取樣試驗(yàn)結(jié)果及分析52
• 5.3 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中存在的問題及分析52
• 5.4 本章小結(jié)52-55
• 6 結(jié)論與展望55-57
• 6.1 結(jié)論55-56
• 6.2 展望56-57
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項(xiàng)目57-59
• 致謝59-61
• 參考文獻(xiàn)61-63

【相似文獻(xiàn)】

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