题名 充填矸石夯实模拟试验台的研制及应用
被引量：3
1
作者
李新旺 赵新元 程立朝 秦义岭
机构
河北 工程 大学 矿业与测绘工程 学院河北工程大学河北省高校煤炭资源开发与建设应用技术研发中心
出处
《煤炭工程》
北大核心
2019年第8期120-124,共5页
基金
河北省重点研发计划项目(18273815D) 邯郸市科学技术研究与发展计划项目(1624230055) 河北省高等学校科学技术研究项目(QN2017031)
文摘
为研究矸石散体在限定空间下经过横向推压之后的固结成型特性,基于充填工作面的充填夯实过程和充填支架捣实机构的工作原理,模拟充填工作面的组成部分,自主研制了一套结构简单操作方便的充填矸石夯实模拟试验台,并应用该模拟试验台研究了推实力和含水量对矸石散体固结成型特性的影响规律。研究结果表明:推实力和含水量对矸石散体的固结成型特性影响呈现正相关,且推实力大于2MPa、含水量为3%时,矸石散体开始表现出明显的固结成型特性。因此,矸石充填夯实模拟试验台的研制及应用,对优化现场矸石充填开采技术提供一定参考意义。
关键词
矸石充填 夯实模拟 限定空间 固结成型
Keywords
gangue-filling tamping simulation limited space consolidation molding
分类号
TD403
[矿业工程—矿山机电]
题名 矸石粉替代粉煤灰膏体充填材料性能研究
被引量：13
2
作者
李新旺 温学君 程立朝 张学栋 王汉青
机构
河北 工程 大学 矿业与测绘工程 学院河北工程大学河北省高校煤炭资源开发与建设应用技术研发中心
出处
《煤炭工程》
北大核心
2023年第1期136-142,共7页
基金
河北省自然科学基金资助项目(生态智慧矿山联合基金项目)(E2020402075) 河北省自然科学基金项目(E2022402014) 河北省高等学校科学技术研究项目(ZD2022074)。
文摘
针对传统煤矿膏体充填材料对粉煤灰的需求量较大、成本较高的问题,研究矸石粉替代粉煤灰作为辅料时的膏体充填材料性能,采用正交试验方法以及MATLAB进行线性回归预测和3D可视化模型的建立,分析水掺量和水泥掺量对膏体充填材料流动性和力学性能的影响规律。试验结果表明:随着水泥掺量的增加,充填料浆流动性缓慢下降,同龄期抗压强度也持续缓慢增加,且1~3d变化较明显,3~28d变化较小;水掺量是影响流动性的主要因素,尤其是对充填料浆的扩展度的影响最为明显,随着水掺量的增加,同龄期抗压强度在显著减少,且龄期越长,结果越为明显。综合分析得出最优配比为15%水泥掺量,23%水掺量的充填材料,既满足充填强度要求也满足膏体的流动性要求。
关键词
膏体充填 矸石粉 正交试验 线性回归 3D可视化模型
Keywords
paste filling gangue powder orthogonal test linear regression 3D visual model
分类号
TD823.7
[矿业工程—煤矿开采]
题名 限定顶板条件下矸石充填体横向推实特性试验研究
被引量：4
3
作者
李新旺 赵新元 程立朝 秦义岭
机构
河北 工程 大学 矿业与测绘工程 学院河北工程大学河北省高校煤炭资源开发与建设应用技术研发中心
出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期18-24,共7页
基金
河北省重点研发计划资助项目(18273815D) 河北省高等学校科学技术研究资助项目(QN2017031)。
文摘
基于相似模拟原理,自主设计了一套模拟试验台,通过对充填矸石散体横向推压,利用推压安息角和体积变化率这2个变形参数,分析研究了放料步距、横向推力、含水量和黄土掺量对充填矸石散体在限定顶板下推实特性的影响规律。试验结果表明,放料步距的增大不利于矸石散体推压后的固结成型;横向推力增大,有助于矸石散体的固结成型,横向推力1.25 k N是推压安息角增大和体积变化率曲线斜率变缓的拐点;含水量对矸石散体推实特性影响较为显著,在横向推力5.0 kN和7.5kN条件下,当含水量达到3%,矸石散体开始固结成型。黄土掺量对矸石散体的推实特性影响最显著,黄土掺量超过4%后,对矸石散体推实特性影响相对减弱。
关键词
充填开采 矸石散体 横向推压 体积变化率
Keywords
backfill mining granular gangue lateral pushing volume change rate
分类号
TD324
[矿业工程—矿井建设]
题名 分层充填开采覆岩演化规律研究
被引量：11
4
作者
程立朝 张学栋 屈正一 李新旺 王汉青 温学君
机构
河北 工程 大学 矿业与测绘工程 学院河北工程大学河北省高校煤炭资源开发与建设应用技术研发中心 河北 工程 大学 邯郸市煤基固废规模化利用技术 创新中心
出处
《中国矿业》
2023年第2期128-136,共9页
基金
河北省自然科学基金项目“生态智慧矿山联合基金项目”资助(编号:E2020402041) 河北省自然科学基金项目资助(编号:E2022402014) 河北省高等学校科学技术研究项目资助(编号:ZD2022074)。
文摘
为研究分层充填开采覆岩演化规律及对地表沉陷的影响,本文以邢台矿为例,采用数值模拟方法构建了采场宏观模型,分析了不同推进距离下分层充填开采覆岩应力及运移演化规律,并与单层充填开采进行对比。研究结果表明:①随着推进距离的增加,采充区域应力云图均呈现“X”弱应力区形态特征,分层充填开采的“X”弱应力区较同等条件下的单层充填开采面积更大,分层充填开采工作面前方应力集中峰值为21.149 MPa,相较同等条件的单层充填开采工作面前方应力集中峰值21.650 MPa要小,分层充填开采对矿压的改善效果优于单层充填开采;②随着工作面的不断推进,顶板沉降值均不断增大,顶板运移等值区域均呈现拱形形态,以沉降极值为中心呈现对称分布,随充填工作面的推进方向移动,分层充填开采顶板沉降极值为74.969 cm,小于同等条件下单层充填开采的顶板最大沉降值75.790 cm,分层充填开采对采充区域上覆岩层的控制效果更好,顶板活动相对更小,分层充填开采地表沉陷极值为60.23 cm,小于同等条件下单层充填开采地表沉陷极值60.83 cm,分层充填开采对地表沉降的开采扰动影响更小。
关键词
充填开采 数值模拟 地表沉陷 覆岩运移
Keywords
filling mining numerical simulation surface subsidence rock migration
分类号
TD823.7
[矿业工程—煤矿开采]
题名 不同级配矸石压实特性数值模拟研究
被引量：8
5
作者
程立朝 秦义岭 李新旺 赵新元
机构
河北 工程 大学 矿业与测绘工程 学院河北工程大学河北省高校煤炭资源开发与建设应用技术研发中心
出处
《中国矿业》
2021年第1期214-219,共6页
基金
河北省重点研发计划项目资助(编号:18273815D) 邯郸市科学技术研究与发展计划项目资助(编号:1624230055) 河北省高等学校科学技术研究项目资助(编号:QN2017031)。
文摘
为研究矸石散体在夯实机构推压过程中的压实特性,建立了矸石颗粒形状模型,通过测量矸石自然安息角的方式获得了矸石的接触参数,并采用离散元法和实验室模拟试验结合的方法,开展了粒径级配对矸石压实特性影响规律的研究。研究结果表明:泰波系数n取0.4时的连续级配为最优矸石粒径级配,压缩率最低;压实力为3 MPa时矸石散体的密实度明显增大,为最优的压实力;EDEM软件适用于某矿快速、有效地寻找矸石充填的最佳粒径级配,为现场矸石充填应用提供参考。
关键词
矸石散体 离散元模拟 泰波系数 压实特性
Keywords
gangue bulky material discrete element simulation Talbol coefficients compaction characteristics
分类号
TD823
[矿业工程—煤矿开采]
题名 矸石充填体受压裂纹扩展规律及声发射特性研究
被引量：4
6
作者
程立朝 李文贵 李新旺 秦义岭 郭翔宇 屈正一
机构
河北 工程 大学 矿业与测绘工程 学院河北工程大学河北省高校煤炭资源开发与建设应用技术研发中心
出处
《煤炭工程》
北大核心
2022年第1期154-159,共6页
基金
河北省重点研发计划项目(18273815D) 河北省高等学校科学技术研究项目(QN2017031) 河北省教育厅在读研究生创新能力培养资助项目(CXZZSS2020083)。
文摘
为研究矿井矸石充填体内外破坏形式以及裂纹演化规律,利用PCI-2型声发射测试仪和压力试验机等仪器,分析不同水灰比、胶凝材料条件下,矸石充填体的强度、AE信号以及裂纹演化规律。结果表明:矸石充填体3d强度最小为3.6MPa,满足充填要求,水灰比的增加使得矸石试件的应变曲线斜率减小,提升了试件的抗变形能力;应力最大时,AE活动最为剧烈,试件裂纹上下贯通,呈张拉破坏;矸石充填体裂纹演化分为:闭合压密阶段、线弹性变形阶段、不稳定延伸阶段、峰后变形阶段。闭合压密阶段与线弹性变形阶段内,试件AE信号较弱;不稳定阶段矸石试件AE活动剧烈,内部颗粒碰撞明显;峰后变形量大,AE活动骤减。
关键词
煤矸石 声发射 裂纹演化 宏观破坏
Keywords
coal gangue acoustic emission crack evolution macroscopic failure
分类号
TD823.7
[矿业工程—煤矿开采]
题名 煤矿矸石充填效果受夯实角影响研究
被引量：3
7
作者
程立朝 郭翔宇 李新旺 屈正一 李文贵
机构
河北 工程 大学 矿业与测绘工程 学院河北工程大学河北省高校煤炭资源开发与建设应用技术研发中心 河北 工程 大学 邯郸市煤基固废规模化利用技术 创新中心
出处
《中国矿业》
2022年第6期101-108,共8页
基金
河北省高等学校科学技术研究项目资助(编号:ZD2022074) 河北省自然科学基金资助项目(生态智慧矿山联合基金项目)资助(编号:E2020402041) 河北省重点研发计划项目资助(编号:18273815D)。
文摘
为了研究充填支架夯实机构的夯实角对矸石散体夯实效果的影响,以ZC1800/14/25型充填液压支架为原型,采用离散元数值模拟的方法构建矸石充填工作面空间模型,分析了推压板和矸石散体在夯实过程中的力链演化,研究了夯实角与夯实板推压力、矸石破碎程度、欠接顶量和矸石质心位置之间的关系。研究结果表明:随着夯实角的减小,夯实作用会影响到较大范围的矸石并压碎部分矸石,夯实板压力较大;随着夯实角的增大,夯实板压力降低,且推动的矸石量较少。最终确定夯实角为10°时,夯实机构对矸石散体的充填效果最好,研究结果可为充填工作面现场操作提供理论依据。
关键词
充填开采 夯实角 矸石 离散元模拟
Keywords
filling mining tamping angle gangue discrete element simulation
分类号
TD823
[矿业工程—煤矿开采]
