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煤基固废充填料浆长距离输送悬浮态稳定性研究
被引量：
3
1
作者
李涛
杨涛
+2 位作者
刘金成
刘子健
杨天阳
《煤炭科学技术》
北大核心
2025年第2期444-456,共13页
煤矿煤基固废充填开采技术是实现煤炭绿色低碳开采的重要代表性技术,煤基固废料浆充填采空区可有效控制顶板岩层运移,防止衍生灾害发生。针对煤矿智能化大型化发展趋势下,煤基固废充填料浆长距离管道输送中颗粒悬浮态敏感性强易导致浆...
煤矿煤基固废充填开采技术是实现煤炭绿色低碳开采的重要代表性技术,煤基固废料浆充填采空区可有效控制顶板岩层运移,防止衍生灾害发生。针对煤矿智能化大型化发展趋势下,煤基固废充填料浆长距离管道输送中颗粒悬浮态敏感性强易导致浆体浓度不稳定而堵爆管的问题,开展浆体悬浮态稳定性方面的研究,旨在减少煤基固废长距离充填开采中堵爆管事故的发生。首先,应用正交试验、极差分析、方差分析与显著性检验法,评价影响煤基固废充填料浆流变特性的主次因素与影响显著性,得出主次影响因素的排序为料浆>水泥掺量>粉煤灰掺量,各因素影响显著性的排序为料浆浓度>水泥掺量>粉煤灰掺量。确定煤基固废充填料浆的质量分数为75.2%,各因素的最优配比为水泥∶粉煤灰∶煤矸石∶水质量比为12∶19.5∶43.7∶24.8。其次,建立煤基固废充填料浆长距离管道输送基于固液二相载体悬浮液的固体颗粒沉降模型,通过临界不沉粒径力学模型计算、粒度筛分试验、流变特征参数测试,确定固液二相载体悬浮液的密度为1 626.82 kg/m^(3),判别煤基固废充填料浆为非稳定浆体,不具备长距离管道输送的经时悬浮态稳定性。最后,确定使煤基固废充填料浆转变为悬浮态稳定浆体的悬浮临界屈服应力与悬浮临界塑性黏度分别为172.87 Pa、2.39 Pa·s,提出通过添加悬浮剂建立煤基固废充填料浆长距离管道输送稳定浆体体系的方法,以期解决煤矿煤基固废长距离充填开采工程实践问题。
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关键词
长距离输送
悬浮态稳定性
沉降模型
固液二相载体悬浮液
悬浮临界值
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职称材料
硫酸盐干湿循环条件下煤矸石混凝土性能分析与配比优化研究
2
作者
孙乐雨
郭成阳
+4 位作者
高明涛
王巍
胡永强
李敏慧
郭子豪
《中国煤炭》
北大核心
2025年第9期145-153,共9页
针对西部矿区井下水仓混凝土受到硫酸盐干湿循环等环境因素影响,导致井下混凝土性能不断劣化出现裂隙、垮落甚至失稳等灾害,结合西部煤矿安全绿色开采现状,以神东矿区补连塔煤矿井下中央水仓使用混凝土为研究对象,按照井下硫酸盐干湿循...
针对西部矿区井下水仓混凝土受到硫酸盐干湿循环等环境因素影响,导致井下混凝土性能不断劣化出现裂隙、垮落甚至失稳等灾害,结合西部煤矿安全绿色开采现状,以神东矿区补连塔煤矿井下中央水仓使用混凝土为研究对象,按照井下硫酸盐干湿循环环境状况,研究提出了一种利用井下煤矸石制备耐硫酸盐干湿循环混凝土的方案,将不同比例的煤矸石和粉煤灰分别代替混凝土中的部分碎石粗骨料和凝胶材料进行混凝土试样的制备。通过三因素三水平的正交试验设计9组方案,对每组配比试样的7 d和28 d的抗压强度进行极差和方差分析,探究煤矸石掺量、粉煤灰掺量和水胶比对不同配合比的混凝土抗压强度的影响,确定煤矸石混凝土制备的最优配合比。同时模拟井下硫酸盐干湿循环环境条件下,对该配合比试样进行抗硫酸盐侵蚀试验,确定其抗硫酸盐侵蚀性能。综合考虑成本、煤矸石消纳等因素,最终确定最优配合比是矸石掺量为60%、粉煤灰掺量为30%、水胶比为0.38,其抗压强度为31.30 MPa,既满足井下混凝土强度要求,也符合实际使用需求,同时最优配比的混凝土试件抗压耐侵蚀系数大于规范规定的75%,满足井下使用要求。
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关键词
硫酸盐干湿循环
煤矸石混凝土
硫酸盐侵蚀
煤矿安全绿色开采
充填开采
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职称材料
软土固化形成双层地基极限承载力研究
3
作者
胡振华
孙瑢
+4 位作者
王颖
赵亚伟
郝君秀
马煜展
曹洪林
《山东科技大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第4期57-69,共13页
为研究软土固化形成双层地基的极限承载力,基于极限平衡理论,推导出不同处理宽度下变厚度和黏聚力的地基承载力计算公式,将其计算结果与均质地基Terzaghi公式、双层地基试验结果、三维数值模拟结果进行对比,闭合差均在20%以内,证明了该...
为研究软土固化形成双层地基的极限承载力,基于极限平衡理论,推导出不同处理宽度下变厚度和黏聚力的地基承载力计算公式,将其计算结果与均质地基Terzaghi公式、双层地基试验结果、三维数值模拟结果进行对比,闭合差均在20%以内,证明了该公式的可行性。探讨了处理宽度、变黏聚力、硬壳层的厚度及强度、下卧层强度以及非等厚截面等因素对双层地基承载力的影响,并基于优势分析法对影响因素进行了敏感性分析。研究发现:与均质地基承载力相比,固化处理后形成的双层地基承载力均有明显提升,且承载力随硬壳层厚度、强度及下卧层强度的增加而提升,其中硬壳层厚度对承载力提升效果最显著,下卧层强度次之。双层地基承载力增长率随硬壳层强度的增加而上升,但随下卧层强度的增加而下降。
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关键词
地基处理
软土固化
双层地基
极限承载力
优势分析法
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职称材料
题名
煤基固废充填料浆长距离输送悬浮态稳定性研究
被引量：
3
1
作者
李涛
杨涛
刘金成
刘子健
杨天阳
机构
华北科技学院
矿山
安全
学院
华北科技学院
矿山充填安全开采国家矿山安全监察局重点实验室
开滦(集团)有限责任公司唐山矿业分公司
出处
《煤炭科学技术》
北大核心
2025年第2期444-456,共13页
基金
河北省自然科学基金杰出青年科学基金资助项目(E2023508019)
河北省高等学校科学研究资助项目(QN2025231)
中央高校基本科研业务费资助项目(3142023007)。
文摘
煤矿煤基固废充填开采技术是实现煤炭绿色低碳开采的重要代表性技术,煤基固废料浆充填采空区可有效控制顶板岩层运移,防止衍生灾害发生。针对煤矿智能化大型化发展趋势下,煤基固废充填料浆长距离管道输送中颗粒悬浮态敏感性强易导致浆体浓度不稳定而堵爆管的问题,开展浆体悬浮态稳定性方面的研究,旨在减少煤基固废长距离充填开采中堵爆管事故的发生。首先,应用正交试验、极差分析、方差分析与显著性检验法,评价影响煤基固废充填料浆流变特性的主次因素与影响显著性,得出主次影响因素的排序为料浆>水泥掺量>粉煤灰掺量,各因素影响显著性的排序为料浆浓度>水泥掺量>粉煤灰掺量。确定煤基固废充填料浆的质量分数为75.2%,各因素的最优配比为水泥∶粉煤灰∶煤矸石∶水质量比为12∶19.5∶43.7∶24.8。其次,建立煤基固废充填料浆长距离管道输送基于固液二相载体悬浮液的固体颗粒沉降模型,通过临界不沉粒径力学模型计算、粒度筛分试验、流变特征参数测试,确定固液二相载体悬浮液的密度为1 626.82 kg/m^(3),判别煤基固废充填料浆为非稳定浆体,不具备长距离管道输送的经时悬浮态稳定性。最后,确定使煤基固废充填料浆转变为悬浮态稳定浆体的悬浮临界屈服应力与悬浮临界塑性黏度分别为172.87 Pa、2.39 Pa·s,提出通过添加悬浮剂建立煤基固废充填料浆长距离管道输送稳定浆体体系的方法,以期解决煤矿煤基固废长距离充填开采工程实践问题。
关键词
长距离输送
悬浮态稳定性
沉降模型
固液二相载体悬浮液
悬浮临界值
Keywords
long-distance transportation
suspending state stability
settlement model
solid-liquid two-phase carrier suspension fluid
suspension critical value
分类号
TD823 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
硫酸盐干湿循环条件下煤矸石混凝土性能分析与配比优化研究
2
作者
孙乐雨
郭成阳
高明涛
王巍
胡永强
李敏慧
郭子豪
机构
国能神东鄂尔多斯市新能源科技开发有限责任公司
华北科技学院应急技术与管理学院
华北科技学院
矿山充填安全开采国家矿山安全监察局重点实验室
山东科技大学能源与矿业工程学院
国能神东煤炭集团有限责任公司技术研究院
出处
《中国煤炭》
北大核心
2025年第9期145-153,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFC0604700)
国家自然科学基金面上项目(51474134)
中央高校基本科研业务费资助(3142022002)。
文摘
针对西部矿区井下水仓混凝土受到硫酸盐干湿循环等环境因素影响,导致井下混凝土性能不断劣化出现裂隙、垮落甚至失稳等灾害,结合西部煤矿安全绿色开采现状,以神东矿区补连塔煤矿井下中央水仓使用混凝土为研究对象,按照井下硫酸盐干湿循环环境状况,研究提出了一种利用井下煤矸石制备耐硫酸盐干湿循环混凝土的方案,将不同比例的煤矸石和粉煤灰分别代替混凝土中的部分碎石粗骨料和凝胶材料进行混凝土试样的制备。通过三因素三水平的正交试验设计9组方案,对每组配比试样的7 d和28 d的抗压强度进行极差和方差分析,探究煤矸石掺量、粉煤灰掺量和水胶比对不同配合比的混凝土抗压强度的影响,确定煤矸石混凝土制备的最优配合比。同时模拟井下硫酸盐干湿循环环境条件下,对该配合比试样进行抗硫酸盐侵蚀试验,确定其抗硫酸盐侵蚀性能。综合考虑成本、煤矸石消纳等因素,最终确定最优配合比是矸石掺量为60%、粉煤灰掺量为30%、水胶比为0.38,其抗压强度为31.30 MPa,既满足井下混凝土强度要求,也符合实际使用需求,同时最优配比的混凝土试件抗压耐侵蚀系数大于规范规定的75%,满足井下使用要求。
关键词
硫酸盐干湿循环
煤矸石混凝土
硫酸盐侵蚀
煤矿安全绿色开采
充填开采
Keywords
sulfate dry-wet cycle
coal gangue concrete
sulfate attack resistance
coal mines safe and green mining
filling mining
分类号
TD984 [矿业工程—选矿]
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职称材料
题名
软土固化形成双层地基极限承载力研究
3
作者
胡振华
孙瑢
王颖
赵亚伟
郝君秀
马煜展
曹洪林
机构
山东科技大学土木工程与建筑学院
矿山充填安全开采国家矿山安全监察局重点实验室
山东科技大学交通学院
山东省交通科学研究院
出处
《山东科技大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第4期57-69,共13页
基金
山东省自然科学基金项目(ZR2021ME067)
山东省高等学校青创团队发展计划项目(2022KJ217)
中央高校基本科研业务费资助项目(3142022002)。
文摘
为研究软土固化形成双层地基的极限承载力,基于极限平衡理论,推导出不同处理宽度下变厚度和黏聚力的地基承载力计算公式,将其计算结果与均质地基Terzaghi公式、双层地基试验结果、三维数值模拟结果进行对比,闭合差均在20%以内,证明了该公式的可行性。探讨了处理宽度、变黏聚力、硬壳层的厚度及强度、下卧层强度以及非等厚截面等因素对双层地基承载力的影响,并基于优势分析法对影响因素进行了敏感性分析。研究发现:与均质地基承载力相比,固化处理后形成的双层地基承载力均有明显提升,且承载力随硬壳层厚度、强度及下卧层强度的增加而提升,其中硬壳层厚度对承载力提升效果最显著,下卧层强度次之。双层地基承载力增长率随硬壳层强度的增加而上升,但随下卧层强度的增加而下降。
关键词
地基处理
软土固化
双层地基
极限承载力
优势分析法
Keywords
foundation treatment
soft soil stabilization
double-layer foundation
ultimate bearing capacity
dominance analysis
分类号
TU472.99 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
煤基固废充填料浆长距离输送悬浮态稳定性研究
李涛
杨涛
刘金成
刘子健
杨天阳
《煤炭科学技术》
北大核心
2025
3
在线阅读
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职称材料
2
硫酸盐干湿循环条件下煤矸石混凝土性能分析与配比优化研究
孙乐雨
郭成阳
高明涛
王巍
胡永强
李敏慧
郭子豪
《中国煤炭》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
3
软土固化形成双层地基极限承载力研究
胡振华
孙瑢
王颖
赵亚伟
郝君秀
马煜展
曹洪林
《山东科技大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
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职称材料
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