本文關(guān)鍵詞：采空區(qū)內(nèi)漿料堆積規(guī)律試驗研究

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【摘要】：注漿投砂方法是一種成本低、效果較理想的采空區(qū)治理措施,已經(jīng)在大空洞采空區(qū)充填中得到了廣泛的應用和推廣。漿砂混合料進入采空區(qū)后的堆積形態(tài)是設計鉆孔間距和漿料配合比的重要依據(jù),但是這方面的研究成果卻還很不完善,導致鉆孔間距和漿料配合比在生產(chǎn)中通常根據(jù)以往的施工經(jīng)驗進行設計,這種理論上的缺乏勢必造成實踐中的盲目性。因此,研究漿料在采空區(qū)內(nèi)的堆積規(guī)律具有重要的理論意義和實際價值。以此為出發(fā)點,本文采用室內(nèi)模型試驗、現(xiàn)場模擬試驗,并結(jié)合工程案例對漿料的堆積規(guī)律進行了研究。本文首先采用了RST-CC槳式流變儀對漿料的流變性進行了測試,發(fā)現(xiàn)當含砂率小于55%時,剪切速率與剪切應力之間的關(guān)系符合賓漢流體所特有的性質(zhì)。對各試驗組流變曲線進行回歸分析發(fā)現(xiàn),隨著含砂率的增大,漿料的屈服應力及粘度開始緩慢增加。當含砂率增大到一定程度后,漿料的屈服應力和粘度呈現(xiàn)指數(shù)型增加,即存在一定的拐點含砂率。本次實驗組的“拐點”含砂率近似為45%,該值可以作為漿砂配合比的一個控制參數(shù)。其次,通過自流堆積模型試驗結(jié)合流變性測試結(jié)果,建立了適合以風積沙為骨料的漿料的自流堆積坡度擬合計算公式：θ=0.175×τ00.572μ0.206ρ(ρ≤1.936 g/cm3)。然后,通過現(xiàn)場堆積模擬試驗,驗證了以自流堆積模型試驗為基礎建立的漿料堆積形態(tài)擬合計算方法具有較高的精確性；同時通過對漿料堆積形態(tài)的變化規(guī)律和骨料顆粒分選性的研究分析,以可視化的角度還原漿料的堆積過程。最后,通過工程案例對以自流堆積模型實驗為基礎建立的漿料堆積形態(tài)擬合計算方法進行進一步的驗證,結(jié)果表明：以自流堆積模型實驗為基礎建立的漿料堆積形態(tài)計算方法具有較高的精確性。
【關(guān)鍵詞】：采空區(qū) 漿料 流變性 屈服應力 堆積形態(tài)
【學位授予單位】：煤炭科學研究總院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD325.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 選題目的及意義9-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線15-17
• 1.3.1 研究內(nèi)容15
• 1.3.2 技術(shù)路線15-17
• 2 充填漿料流變性研究17-30
• 2.1 充填材料及配比17-20
• 2.1.1 充填材料17-18
• 2.1.2 材料的配合比及漿料密度18-20
• 2.2 漿料流變性測試20-28
• 2.2.1 流變的基本概念20-22
• 2.2.2 流變性測試方法22-23
• 2.2.3 結(jié)果分析23-28
• 2.2.4 流變參數(shù)確定28
• 2.3 本章小結(jié)28-30
• 3 自流堆積試驗與模型研究30-38
• 3.1 室內(nèi)自流堆積試驗30-34
• 3.1.1 試驗原理及方法30-31
• 3.1.2 材料配比31-32
• 3.1.3 試驗過程及結(jié)果32-34
• 3.2 自流堆積角度擬合分析34-36
• 3.2.1 擬合分析原理及方法34
• 3.2.2 參數(shù)確定34-35
• 3.2.3 擬合分析35-36
• 3.3 本章小結(jié)36-38
• 4 現(xiàn)場堆積模擬試驗38-66
• 4.1. 堆積模擬試驗38-49
• 4.1.1 模擬試驗模型設計38-41
• 4.1.2 模擬堆積試驗過程41-49
• 4.2 堆積形態(tài)計算模型驗證49-52
• 4.2.1 模型計算分析49-50
• 4.2.2 實際測量結(jié)果分析50-51
• 4.2.3 擬合計算值與實際測量值的對比分析51-52
• 4.3 漿料堆積形態(tài)分析52-65
• 4.3.1 漿料堆積形態(tài)變化規(guī)律分析52-56
• 4.3.2 漿料堆積顆粒分選性分析56-62
• 4.3.3 漿料堆積過程分析62-65
• 4.4 本章小結(jié)65-66
• 5 工程實例66-74
• 5.1 工程概況66-67
• 5.2 充填試驗67-70
• 5.3 模型計算方法驗證70-72
• 5.3.1 擬合計算分析70-71
• 5.3.2 實際測量結(jié)果分析71
• 5.3.3 擬合計算值與實際測量值對比分析71-72
• 5.4 鉆孔鉆探資料分析72-74
• 6 結(jié)論74-76
• 6.1 主要結(jié)論74-75
• 6.2 存在問題及展望75-76
• 參考文獻76-81
• 致謝81-82
• 附錄82

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本文編號：1049153