基于正交设计的大比例模型采场煤体相似材料配比试验研究_中国煤炭行业知识服务平台

基于正交设计的大比例模型采场煤体相似材料配比试验研究

作者

伍永平曹建利张艳丽皇甫靖宇刘宝恒汤业鹏闫壮壮
单位

西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室西安科技大学能源学院
摘要

针对传统模型材料难以满足大比例模型采场材料需求，结合大比例模型相似模拟试验特点及相似理论，以陶粒、河沙、粉煤、水泥和石膏为原料，设计正交试验，测试试件的物理力学等参数。结果表明：大比例模型采场材料基本特征为低容重、高强度。煤体材料密度随陶粒/骨料比值的增大而减小，抗压强度和抗拉强度随陶粒/骨料、水膏比的增大而减小，随水胶比的增大而增大，弹性模量、黏聚力和内摩擦角随陶粒/骨料和骨胶比的增大而减小。通过多元线性回归分析反算大比例模型采场煤体相似材料配比模型，并通过试验得到不同尺寸试件各试验指标误差在20%内波动，证实了该配比模型的可靠性。
关键词

大比例模型正交设计采场煤体配比模型
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目（52204151）；国家自然科学基金项目（52104147）；
文章目录

0 引言
1 大比例动-静加载三维实验平台及材料特征分析
1.1 实验平台简介
1.2 大比例模型采场相似材料特征分析
1.2.1 采场相似材料理论分析
1.2.2 采场相似材料基本特征分析
2 大比例模型采场煤体相似材料配比试验
2.1 模型材料选取
2.2 正交试验设计
2.3 模型材料制作
3 试验结果及分析
3.1 试验结果
3.2结果分析
3.2.1敏感性分析
3.2.2方差分析
3.2.3多元线性回归分析
4 配比模型构建及验证
4.1 配比模型构建
4.2 配比模型验证
5 结语