傳統的膏體充填體強度設計中,材料配合比確定均是在室內標準恒溫恒濕條件下進行,這與膏體充填體的原位養(yǎng)護環(huán)境存在較大差異,現場取樣得到的充填體強度明顯高于室內試樣的強度（即設計強度）。為了解決這一問題,依托國家自然科學基金面上項目（51674012）,研發(fā)了考慮壓力-溫度效應的膏體充填體養(yǎng)護實驗裝置,以不同壓力-溫度效應的膏體充填體為研究對象,以設計更加安全和經濟的膏體充填體為目的,主要開展以下研究:（1）明確了深井開采中充填體的壓力與溫度來源,確定了與充填采場環(huán)境相近的養(yǎng)護壓力與養(yǎng)護溫度范圍,分析了傳統的考慮壓力-溫度效應的裝置特點,研發(fā)了考慮壓力-溫度效應的膏體充填體養(yǎng)護實驗裝置。（2）開展了壓力-溫度效應下膏體充填體的力學性能測試實驗,探明了壓力、溫度和時間對膏體充填體強度、峰值應變和彈性模量的影響規(guī)律,建立了考慮壓力-溫度效應的膏體充填體強度預測模型,基于室內實驗數據,對強度預測模型的準確性進行了驗證。（3）分析了考慮壓力-溫度效應的膏體充填體變形特征,構建了考慮壓力-溫度效應的膏體充填體兩段式損傷本構模型;通過建立膏體充填體的數值計算模型,研究了考慮壓力-溫度效應的膏體充填體顆粒... 

【文章頁數】：206 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及來源
    1.2 課題研究目的及意義
    1.3 文獻綜述
        1.3.1 國內外膏體充填采礦技術應用現狀
        1.3.2 充填體養(yǎng)護實驗裝置研究現狀
        1.3.3 膏體充填體性能影響因素研究現狀
        1.3.4 壓力-溫度效應下膏體充填體力學性能研究現狀
        1.3.5 膏體充填多場性能研究現狀
    1.4 主要研究內容及技術路線
        1.4.1 主要研究內容
        1.4.2 技術路線
2 考慮壓力-溫度效應的膏體充填體養(yǎng)護實驗裝置研發(fā)
    2.1 引言
    2.2 壓力-溫度效應的來源及范圍確定
        2.2.1 壓力效應的來源及范圍確定
        2.2.2 溫度效應的來源及范圍確定
    2.3 膏體充填體養(yǎng)護實驗裝置的技術要求及指標分析
    2.4 膏體充填體養(yǎng)護實驗裝置的構成
        2.4.1 充填料漿放置系統
        2.4.2 養(yǎng)護壓力控制系統
        2.4.3 養(yǎng)護溫度控制系統
        2.4.4 養(yǎng)護濕度控制系統
        2.4.5 固結排水系統
        2.4.6 數據采集系統
    2.5 裝置成型及特點分析
    2.6 本章小結
3 壓力-溫度效應對膏體充填體力學性能影響研究
    3.1 引言
    3.2 實驗材料
        3.2.1 尾砂
        3.2.2 拌合水
        3.2.3 水泥
    3.3 實驗儀器及方法
        3.3.1 實驗儀器
        3.3.2 實驗方法
        3.3.3 實驗方案設計
    3.4 壓力-溫度效應對膏體充填體物理性能影響
    3.5 壓力-溫度效應下膏體充填體強度演化規(guī)律
        3.5.1 壓力效應對膏體充填體強度的影響
        3.5.2 溫度效應對膏體充填體強度的影響
        3.5.3 養(yǎng)護時間對膏體充填體強度的影響
        3.5.4 膏體充填體強度預測模型的建立及其驗證
        3.5.5 峰值強度和峰值應變
    3.6 壓力-溫度效應對膏體充填體彈性模量的影響
    3.7 本章小結
4 考慮壓力-溫度效應的膏體充填體細觀損傷特性
    4.1 引言
    4.2 考慮壓力-溫度效應的膏體充填體變形特征
        4.2.1 考慮壓力-溫度效應的膏體充填體應力-應變曲線
        4.2.2 考慮壓力-溫度效應的膏體充填體損傷過程分析
    4.3 考慮壓力-溫度效應的膏體充填體損傷本構模型
        4.3.1 損傷力學基本理論
        4.3.2 損傷模型建立及參數
        4.3.3 膏體充填體損傷本構模型驗證
    4.4 考慮壓力-溫度效應的膏體充填體細觀力學性能研究
        4.4.1 膏體充填體細觀力學模型的確定
        4.4.2 膏體充填體數值計算模型的建立
        4.4.3 膏體充填體細觀力學參數的確定
        4.4.4 計算結果分析
    4.5 本章小結
5 壓力-溫度效應下膏體充填體多場性能監(jiān)測及其關聯機制
    5.1 引言
    5.2 實驗材料
    5.3 實驗儀器及方法
        5.3.1 實驗儀器
        5.3.2 實驗方法
    5.4 實驗結果分析
        5.4.1 壓力-溫度效應下膏體充填體內部溫度演化規(guī)律
        5.4.2 壓力-溫度效應下膏體充填體體積含水率與基質吸力發(fā)展
        5.4.3 壓力-溫度效應下膏體充填體內部電導率演化規(guī)律
    5.5 壓力-溫度效應下膏體充填體多場性能關聯機制
        5.5.1 膏體充填體的水-力性能關聯
        5.5.2 膏體充填體的化-力性能關聯
        5.5.3 膏體充填體的熱-水-化-力多場性能關聯性研究
    5.6 本章小結
6 壓力-溫度效應下膏體充填體微觀特征及力學性能響應機制
    6.1 引言
    6.2 膏體充填體微觀結構研究方法
    6.3 壓力-溫度效應下膏體充填體微觀結構特征分析
        6.3.1 膏體充填體礦物成分分析
        6.3.2 膏體充填體微觀形貌及其定量表征
        6.3.3 膏體充填體物理化學反應
        6.3.4 膏體充填體孔隙分布特征
    6.4 壓力-溫度效應下膏體充填體力學性能的響應機制
        6.4.1 壓力-溫度效應與膏體充填體力學性能的關聯性
        6.4.2 壓力-溫度效應對膏體充填體力學性能的影響機理
    6.5 本章小結
7 考慮壓力-溫度效應的膏體充填體配合比優(yōu)化設計方法與工程建議
    7.1 引言
    7.2 考慮壓力-溫度效應的膏體充填體配合比優(yōu)化設計方法
    7.3 某銅礦工程概況
        7.3.1 工程背景
        7.3.2 開采工藝
        7.3.3 膏體充填工藝流程及強度要求
    7.4 考慮壓力-溫度效應的膏體充填體配合比優(yōu)化設計
        7.4.1 膏體充填體實際壓力-溫度效應調查
        7.4.2 標準室內養(yǎng)護條件下膏體充填體配合比設計
        7.4.3 考慮壓力-溫度效應的膏體充填體配合比方案確定
    7.5 工程措施及建議
    7.6 現場應用效益前景分析
    7.7 本章小結
8 結論與展望
    8.1 主要結論
    8.2 創(chuàng)新點
    8.3 問題與展望
參考文獻
作者簡歷及在學研究成果
學位論文數據集


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3663586