风积砂质胶凝材料充填性能及其在采空区治理中的应用_中国煤炭行业知识服务平台

风积砂质胶凝材料充填性能及其在采空区治理中的应用

作者

许晨王晓东武博强韩乐
单位

煤炭科学研究总院中煤科工西安研究院（集团）有限公司西安理工大学
摘要

风积砂作为一种天然原料，用于空洞型采空区的充填可以很好地降低治理成本，具有显著的经济效益。为掌握风积砂质空洞型采空区充填材料的性能变化规律，研究了风积砂掺量对充填材料宏观性能及微观结构的影响规律。结果表明：随着风积砂掺量的增大，充填材料的黏度和稠度增大，且增长速率逐渐变大，导致充填材料输送性能变差；同时充填材料胶结体的抗压强度随风积砂掺量的增加呈先增大后减小趋势。当风积砂掺入量为40%时，充填材料中水化反应较为完全，水化产物可以较好地与风积砂界面结合，同时胶结体中孔隙分布均匀，抗压强度可以维持在较高水平；当风积砂掺入量超过或低于40%时，胶结体中水化产物较少，颗粒结合不紧密，存在大量孔隙，使抗压强度产生损失。使用风积砂掺量为40%的风积砂质充填材料，在陕北空洞型采空区治理中取得了良好的治理效果和经济效益。
关键词

风积砂空洞型采空区输送性能抗压强度
基金项目(Foundation)

陕西省自然科学基础研究计划项目（2022JQ-308）；天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项项目（2023-TD-ZD004-003）；
文章目录

0 引言
1 试验原材料及方案
1.1 试验原材料
1.2 试验方案
2 试验结果与分析
2.1 风积砂掺量对浆液密度的影响
2.2 风积砂掺量对浆液流动性的影响
2.3 风积砂掺量对浆液泌水率的影响
2.4 风积砂掺量对浆液抗压强度的影响
2.5 材料微观特征
3 充填材料性能最优化分析及工程应用
3.1 最优化分析
3.2 工程应用
4 结语