發(fā)布時(shí)間：2020-07-23 11:42

【摘要】：為了解決鐵礦巷道開(kāi)采過(guò)程中采用尾礦砂鋼纖維噴射混凝土作為巷道襯砌的應(yīng)用問(wèn)題,以尾礦砂取代天然河砂作為細(xì)骨料配制鋼纖維噴射混凝土,并對(duì)不同鋼纖維摻量的噴射混凝土進(jìn)行了一系列力學(xué)性能試驗(yàn),主要研究粉煤灰、硅粉、鋼纖維摻量對(duì)復(fù)合材料的基本力學(xué)性能的影響和尾礦砂鋼纖維噴射混凝土襯砌的最佳厚度。本文通過(guò)抗壓、劈裂抗拉、軸心抗壓強(qiáng)度、韌性試驗(yàn)、抗?jié)B試驗(yàn)對(duì)尾礦砂鋼纖維噴射混凝土復(fù)合材料進(jìn)行試驗(yàn)研究,將研究獲取的力學(xué)參數(shù)(密度、彈性模量、滲透系數(shù)等)應(yīng)用于數(shù)值模擬中,通過(guò)數(shù)值模擬的方法獲取最佳噴射厚度,并進(jìn)行最佳厚度下的考慮流固耦合的巷道穩(wěn)定性分析。主要完成的研究如下:(1)尾礦砂鋼纖維噴射混凝土配合比設(shè)計(jì)。利用現(xiàn)有大量試驗(yàn)研究,結(jié)合實(shí)際工程混凝土強(qiáng)度以及工作性能要求,在規(guī)范指導(dǎo)下試配尾礦砂鋼纖維混凝土配合比。(2)基本力學(xué)性能試驗(yàn)和彎曲韌性試驗(yàn)(在最優(yōu)配比下完成滲透系數(shù)的測(cè)定),分析粉煤灰、硅粉、鋼纖維摻量等因素對(duì)混凝土的力學(xué)性能的影響,提出適合于巷道襯砌的尾礦砂鋼纖維噴混凝土力學(xué)特性控制指標(biāo)。作為巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)的最重要體系,混凝土支護(hù)需要足夠的韌性以及抗裂強(qiáng)度,在彎曲韌性試驗(yàn)中,分析粉煤灰、鋼纖維摻量等因素對(duì)混凝土的彎曲韌性性能的影響,同時(shí)在各項(xiàng)強(qiáng)度最優(yōu)的混凝土配比下,制作抗?jié)B試驗(yàn)試件,獲取尾礦砂鋼纖維噴射混凝土的滲透系數(shù)。(3)采用ANSYS對(duì)鐵礦軟弱巖層進(jìn)行數(shù)值模擬分析,利用APDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)程序,探討了最佳襯砌厚度,通過(guò)分析獲得了尾礦砂鋼纖維噴射混凝土的合理噴層厚度為12cm。(4)為更加真實(shí)的反應(yīng)巷道開(kāi)挖過(guò)程中出現(xiàn)的滲流問(wèn)題,基于Biot擴(kuò)展理論,建立流固耦合的滲流模型,研究巷道長(zhǎng)期固結(jié)規(guī)律,孔隙水壓力的分布和消散規(guī)律,以及位移場(chǎng)變化規(guī)律。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TD353
【圖文】：

ate M Campbell 等（2015 年）通過(guò)一系列調(diào)查研究了含鐵元素的鈾尾礦的程，并做了相關(guān)地質(zhì)調(diào)查，提出了具有實(shí)際環(huán)保意義的補(bǔ)救措施[12]。drien Déjeant 等（2016 年）調(diào)查了 1978 年 COMINAK 礦（尼日爾）的尾物種形態(tài)的演變情況。采用多尺度方法，將 ICP-MS 塊體巖石的高分辨行分析，得到了 X 射線衍射圖，通過(guò)掃描電子顯微鏡，得到聚焦離子束鏡和 X 射線吸收近邊光譜。礦物學(xué)分析表明，在尾礦儲(chǔ)存過(guò)程中，一些括殘留的鈾和鈷）會(huì)發(fā)生變化和溶解。鈾和其他污染物的遷移取決于次質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性（溶解和解吸過(guò)程）。鈾在二硫化鈾酰硫酸鹽和磷酸鹽形狀態(tài)，并且在礦物表面（例如粘土礦物）上吸附復(fù)合物。尤其是，不溶的存量隨時(shí)間增加，從而有助于鈾的長(zhǎng)期穩(wěn)定[13]。尾礦砂混凝土在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀產(chǎn)資源的開(kāi)采和礦石冶煉過(guò)程中常常向環(huán)境中排放大量的尾礦砂、廢石，其中尾礦砂對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害十分嚴(yán)重，如圖 1.1 所示。

10G40 209 332.5 95 47.5 0 943.8 772.2 40 1.210G40 209 427.5 0 47.5 0 943.8 772.2 40 1.410G40 209 380 47.5 47.5 0 943.8 772.2 40 1.210G40 209 285 142.5 47.5 0 943.8 772.2 40 1.3S0G40 209 380 95 0 0 943.8 772.2 40 1 S5G40 209 356.25 95 23.5 0 943.8 772.2 40 1.115G40 209 308.75 95 71.25 0 943.8 772.2 40 1.510G20 209 332.5 95 47.5 0 943.8 772.2 20 1.210G30 209 332.5 95 47.5 0 943.8 772.2 30 1.210G50 209 332.5 95 47.5 0 943.8 772.2 50 1.2標(biāo)號(hào)含義：N 為天然砂，W 為尾礦砂，F(xiàn) 為粉煤灰，S 為硅粉，G 為44F20S10G40 中 44、20、10 為對(duì)應(yīng)材料的質(zhì)量百分比，40 為 1m3混。

圖 2.2 大板模具Fig. 2.2 Slab sketch噴射尾礦砂鋼纖維混凝土，先將物料噴射，蓋上保鮮膜（完全覆蓋）進(jìn)行初步養(yǎng)護(hù)土大板移入室內(nèi)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，制作過(guò)程準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù) 7d（天），進(jìn)行切割成上一層石蠟和少許松香，防止砂漿中的水表 2.7 大板模具以及試件加工規(guī)格b. 2.7 Slab mold and specimen processing specificat試驗(yàn)項(xiàng)目 試驗(yàn)立方體抗壓強(qiáng)度 劈裂抗拉輕度

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2767277