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干湿循环下复合激发膏体充填材料宏-细-微观强化与损伤特性
1
作者 王贻明 刘树龙 +2 位作者 吴爱祥 王志凯 张敏哲 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期665-676,共12页
为探明盐-碱复合激发膏体充填材料的性能变化规律及干湿循环作用下充填体结构多尺度损伤机制,对以脱硫石膏和水泥熟料为复合激发剂的膏体充填材料进行多目标优化,并对最优配比下的充填体试块进行0~25次干湿循环,开展抗压强度、X射线衍射... 为探明盐-碱复合激发膏体充填材料的性能变化规律及干湿循环作用下充填体结构多尺度损伤机制,对以脱硫石膏和水泥熟料为复合激发剂的膏体充填材料进行多目标优化,并对最优配比下的充填体试块进行0~25次干湿循环,开展抗压强度、X射线衍射(XRD)、低场核磁共振(NMR)、扫描电镜(SEM)试验,揭示充填体宏观力学行为和微细观结构演化规律。研究结果表明:充填材料最优配比是矿渣掺量为50%,脱硫石膏与水泥熟料质量比为3:7,硅灰掺量为2.5%。随着干湿循环次数的增加,充填体宏观表现为抗压强度的折减及累积电导率升高,干湿循环10次时出现拐点,质量损失率和强度损失率分别达极小值-1.91%和-8.36%;在细观尺度上,T2谱反演良好,干湿循环作用10次后,横向弛豫时间逐渐右移且谱面积增大,表明膏体充填材料孔隙尺寸及数量随着干湿循环次数增加而增大;微观尺度上,钙矾石、石膏和方解石等侵蚀产物的膨胀结晶应力加速了微观孔隙结构的发育,反复干湿循环作用削减了C-S-H凝胶的黏聚力,由最初的堆叠蜂窝状劣化为小块状。综合宏、细、微观结构演变规律可知,孔隙结构的损伤演化与力学性能的劣化特征具有较好的同步性。 展开更多
关键词 膏体充填材料 多目标优化 干湿循环 力学性能 水化产物 损伤机制
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玻璃纤维改性煤基固废胶结充填材料性能研究
2
作者 程强强 汪浩东 +3 位作者 阴琪翔 赵明翔 姚越 闫宝峰 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第1期161-167,174,共8页
基于煤矸石、粉煤灰等煤基固废再生资源利用和胶结充填材料性能优化问题,研究了玻璃纤维掺量、长度和养护龄期对煤基固废胶结材料输送性能和力学性能的影响规律,探讨了玻璃纤维增强机理。实验结果表明:玻璃纤维改性煤基固废胶结材料坍... 基于煤矸石、粉煤灰等煤基固废再生资源利用和胶结充填材料性能优化问题,研究了玻璃纤维掺量、长度和养护龄期对煤基固废胶结材料输送性能和力学性能的影响规律,探讨了玻璃纤维增强机理。实验结果表明:玻璃纤维改性煤基固废胶结材料坍落度随纤维长度和掺量的增大而减小,但均大于200 mm,满足输送性能要求;抗压强度和抗拉强度随纤维长度的增大呈先增高后降低,随纤维掺量的增加而增高的变化规律;当玻璃纤维长度为6 mm、掺量为0.3%时,质量分数为79%的煤基固废胶结材料的综合性能最佳;玻璃纤维改性煤基固废胶结材料水化反应后,生成的针状和团状产物填充了材料细小裂隙且附着于纤维表面,能够有效提高材料的力学性能。 展开更多
关键词 煤基固废 玻璃纤维 胶结材料 充填材料 输送性能 力学性能 微观结构
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磷石膏矿山充填材料研发与性能试验研究
3
作者 张淑坤 杨浩杰 +5 位作者 付康 郭常宇 马旭辉 姚峰 肖浩冉 刘加军 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第1期133-139,共7页
为了研究固废磷石膏制备矿山充填材料的可行性,以磷石膏为骨料,添加电石渣、矿渣制备充填材料。采用单因素试验和正交试验法研究了电石渣质量分数、矿渣质量分数、物料质量分数,以及烘干温度对充填材料抗压强度的影响规律,并利用SEM分... 为了研究固废磷石膏制备矿山充填材料的可行性,以磷石膏为骨料,添加电石渣、矿渣制备充填材料。采用单因素试验和正交试验法研究了电石渣质量分数、矿渣质量分数、物料质量分数,以及烘干温度对充填材料抗压强度的影响规律,并利用SEM分析了样品的微观形貌特征。试验结果表明:当磷石膏、电石渣、矿渣质量分数分别为65%、5%、30%时,物料质量分数为65%充填材料的强度及初始流动度满足充填要求。在130℃烘干8 h条件下,充填材料峰值强度最高。电石渣激发了矿渣活性,磷石膏与矿渣形成了针状钙矾石及水化铝酸钙和水化硅酸钙凝胶,增强了充填材料强度。 展开更多
关键词 磷石膏 电石渣 充填材料 宏观力学性能 微观结构
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气动抛光对不同牙体组织及牙科充填材料表面抗侵蚀能力的影响
4
作者 陈苏蓉 陈盼 +3 位作者 周耕宇 杜薇 马净植 韦健 《华中科技大学学报（医学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期196-201,共6页
目的探讨不同气动抛光模式下牙体组织及牙科充填材料表面的抗侵蚀能力。方法按照工作距离及喷砂介质不同,分别设置了3 mm碳酸氢钠、3 mm甘氨酸、3 mm赤藓糖醇、3 mm氧化铝、5 mm碳酸氢钠、5 mm甘氨酸、5 mm赤藓糖醇、5 mm氧化铝8个气动... 目的探讨不同气动抛光模式下牙体组织及牙科充填材料表面的抗侵蚀能力。方法按照工作距离及喷砂介质不同,分别设置了3 mm碳酸氢钠、3 mm甘氨酸、3 mm赤藓糖醇、3 mm氧化铝、5 mm碳酸氢钠、5 mm甘氨酸、5 mm赤藓糖醇、5 mm氧化铝8个气动抛光组,对玻璃离子、流体树脂、混合填料树脂、纳米树脂、大块流体树脂、大块膏体树脂、牙本质及牙釉质样本进行处理,在样本处理前后使用千分尺进行厚度测量,统计分析其表面结构损失量。同时,使用扫描电镜对处理后样本进行扫描,观察其表面形貌改变。结果氧化铝处理组中,无论工作距离是3 mm还是5 mm,均出现多个样本被击穿,故未纳入统计分析。其余处理组中,牙釉质表面最大损失量为13μm,牙本质最大损失量为99μm,玻璃离子最大损失量为222μm,流体树脂最大损失量为196μm,混合填料树脂最大损失量为228μm,纳米树脂最大损失量为93μm,大块流体树脂最大损失量为324μm,大块膏体树脂最大损失量为126μm。在3种砂粉中,碳酸氢钠在大多数情况下对材料的损害大于另外两种砂粉。纳米树脂在除5 mm碳酸氢钠组外的其余所有气动抛光条件下均表现出与牙釉质类似的表面抗侵蚀能力,表面损失量无统计学差异(均P>0.05)。结论气动抛光介质均会对牙体组织及牙科充填材料表面造成损伤。使用气动抛光技术时,不同充填材料表现出不一样的表面抗损伤能力。 展开更多
关键词 气动抛光 牙科充填材料 复合树脂
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酚醛树脂泡沫充填材料反应温度和膨胀倍数影响因素研究
5
作者 杨春满 王凯 +1 位作者 于潇沣 王利红 《中国煤炭》 北大核心 2024年第1期80-86,共7页
酚醛树脂泡沫快速的发泡性能和高膨胀倍数,能够使其在极短的时间将煤矿冒落区的大空穴充满,并具有一定的支撑能力,而发泡剂和助剂是影响酚醛树脂泡沫的主要因素,对物理发泡剂和化学发泡剂进行了比较,测试了膨胀倍数、最高反应温度、抗... 酚醛树脂泡沫快速的发泡性能和高膨胀倍数,能够使其在极短的时间将煤矿冒落区的大空穴充满,并具有一定的支撑能力,而发泡剂和助剂是影响酚醛树脂泡沫的主要因素,对物理发泡剂和化学发泡剂进行了比较,测试了膨胀倍数、最高反应温度、抗压强度、固化时间和泡孔结构等指标。研究结果表明,相同量的化学发泡剂要优于物理发泡剂,而将两者混合使用后可以取得更好的发泡效果;随着发泡剂添加酚醛树脂泡沫膨胀倍数逐渐增加,当膨胀倍数超过40倍后其抗压强度将低于标准指标要求,因此膨胀倍数在25~40倍时为最佳;添加高热容助剂可以有效降低最高反应温度,但添加量过大时会延长酚醛树脂泡沫的固化时间导致成型慢,进而影响施工效果,因此助剂添加量在10%~15%时,可以有效降低最高反应温度,并对固化时间影响较小。 展开更多
关键词 充填材料 酚醛树脂泡沫 反应温度 膨胀倍数 固化时间 泡孔结构
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残采区上行开采充填材料优化研究
6
作者 梁文海 管伟明 《煤炭技术》 CAS 2024年第3期56-61,共6页
为了确保残采区上行开采安全稳定进行,选取3组不同充填配比方案,围绕采用不同配比充填材料进行充填时15S01工作面矿压显现规律的研究。通过比较沙湾某矿15S01工作面充填开采前后矿山压力显现特征的差异性,进一步论证采用充填开采的合理... 为了确保残采区上行开采安全稳定进行,选取3组不同充填配比方案,围绕采用不同配比充填材料进行充填时15S01工作面矿压显现规律的研究。通过比较沙湾某矿15S01工作面充填开采前后矿山压力显现特征的差异性,进一步论证采用充填开采的合理性和必要性。研究结果表明,3种充填材料均能有效发挥支撑作用。1#充填材料力学性质相对较弱,充填体的应力水平会略低于周围矿柱,但仍能有效控制矿柱应力水平,大幅度降低充填区域煤柱的应力集中水平,并基本消除B4煤层工作面推进导致的应力集中影响。当采用力学性质与煤体非常接近的2#与3#充填材料时,充填体与煤体基本同步变形,两者边界几乎不存在应力差异,充填效果达到最佳。 展开更多
关键词 充填材料 应力演化 数值模拟
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机械力活化制备电解锰渣基复合充填材料的性能及其机理研究
7
作者 徐中慧 宁丽萍 +3 位作者 禹云林 高诗敏 向应令 李宇 《工业安全与环保》 2024年第4期92-97,共6页
以电解锰渣为基体,外加粉煤灰、氢氧化钙及硅酸盐水泥制备电解锰渣基复合充填材料(CFM),研究了原料机械力球磨前后CFM性能的变化。机械力球磨可显著降低混合原料粒径(D_(90)降低50.92%)、增加原料间的接触面积,提升原料反应活性,使水化... 以电解锰渣为基体,外加粉煤灰、氢氧化钙及硅酸盐水泥制备电解锰渣基复合充填材料(CFM),研究了原料机械力球磨前后CFM性能的变化。机械力球磨可显著降低混合原料粒径(D_(90)降低50.92%)、增加原料间的接触面积,提升原料反应活性,使水化反应的需水量增加、反应速度加快,并促进基体中生成更多水化产物,进而提升CFM的性能。原料经球磨后制备的CFM-B2(电解锰渣掺量55%)的流动性、凝结时间、泌水率、线性收缩和抗压强度均满足充填材料使用要求,且其重金属、氨氮浸出浓度满足标准(GB 5085.3—2007和GB 31573—2015)要求。 展开更多
关键词 机械力球磨 电解锰渣 复合充填材料
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氟石膏对高水充填材料性能的影响 被引量：1
8
作者 王雨利 路会娟 杨宇杰 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期42-51,共10页
充填开采是实现矿山绿色开发的重要途径,其中高水充填材料由于凝结时间短等优点,得到了广泛应用。该材料中40%的原料是天然硬石膏,主要组成是无水硫酸钙(CaSO4)。氟石膏是生产氢氟酸产生的工业固废,其主要组成是II型CaSO4,为探究氟石膏(... 充填开采是实现矿山绿色开发的重要途径,其中高水充填材料由于凝结时间短等优点,得到了广泛应用。该材料中40%的原料是天然硬石膏,主要组成是无水硫酸钙(CaSO4)。氟石膏是生产氢氟酸产生的工业固废,其主要组成是II型CaSO4,为探究氟石膏(F1,石灰掺量3%;F2,石灰掺量5%)对高水充填材料性能的影响,研究在不同试验水温下水胶比(质量比)为3∶1时,氟石膏掺量对高水充填材料凝结时间及1、7和28 d抗压强度的影响,同时通过XRD、SEM和TG-DTA研究其水化机理。结果表明在不同试验水温下,随着氟石膏掺量的增加,高水充填材料的凝结时间逐渐增加。随着F1掺量的增加,低掺量对高水充填材料不同龄期的抗压强度影响较小,其掺量高于20%时,高水充填材料1、7和28 d的抗压强度是逐渐减小的;随着F2掺量的增加,高水充填材料1、7和28 d的抗压强度是逐渐增加的,在不同龄期,与空白组相比,F2掺量80%,其抗压强度最大增长率为29.7%。微观分析得出高水充填材料的水化产物主要有AFt,Al(OH)3(gel)和CaSO4·2H2O,水化1 d后,F2组(F2掺量80%)的水化速率快、AFt生成量最大,空白组水化速率最小,AFt生成量最小;水化28 d后,3组的AFt生成量相当。同时,基于高水充填材料的水化动力学,分析了氟石膏对高水充填材料水化过程的影响,得出氟石膏可以取代高水充填材料体系中的天然硬石膏,应用于高水充填材料体系。 展开更多
关键词 硫铝酸盐水泥 高水充填材料 氟石膏 水化机理
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碱激发金矿粉充填材料力学性能及微观分析
9
作者 罗正东 蒋波 +2 位作者 章本本 邓代强 李翔 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2023年第4期21-25,共5页
以金尾矿为骨料、粉磨后的金尾矿(简称金矿粉)为前驱体原料,以氢氧化钠+水玻璃为碱激发剂,采用碱激发方式制备充填材料,研究了金矿粉颗粒细度、碱激发剂模数及掺量对充填体力学性能的影响。结果表明,当金矿粉磨矿时间60 min(粒度d 50为5... 以金尾矿为骨料、粉磨后的金尾矿(简称金矿粉)为前驱体原料,以氢氧化钠+水玻璃为碱激发剂,采用碱激发方式制备充填材料,研究了金矿粉颗粒细度、碱激发剂模数及掺量对充填体力学性能的影响。结果表明,当金矿粉磨矿时间60 min(粒度d 50为5.939μm)、碱激发剂水玻璃模数及掺量分别为1.2和60%时,充填体28 d抗压强度为854.2 kPa,满足GB/T 39489—2020《全尾砂膏体充填规范》对充填体强度的要求。在碱激发剂作用下,金矿粉发生水化反应,生成大量硅铝酸盐凝胶,形成密实稳定的结构,使充填体具有良好的力学性能。 展开更多
关键词 金尾矿 碱激发 充填材料 力学性能 微观分析
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释氟充填材料在龋病防治中的研究进展 被引量：1
10
作者 寿宇珂 任彪 程磊 《口腔疾病防治》 2023年第4期301-304,共4页
传统玻璃离子水门汀、树脂增强型玻璃离子水门汀、聚酸改性复合树脂、Giomer等牙科充填修复材料具有氟离子释放和再充氟能力,被认为可以预防或减缓龋病的进展。释氟充填材料的释氟能力、抗菌性、力学特性及抗老化特性都是评价其防龋能... 传统玻璃离子水门汀、树脂增强型玻璃离子水门汀、聚酸改性复合树脂、Giomer等牙科充填修复材料具有氟离子释放和再充氟能力,被认为可以预防或减缓龋病的进展。释氟充填材料的释氟能力、抗菌性、力学特性及抗老化特性都是评价其防龋能力的重要指标,材料的防龋作用主要依赖于氟离子对矿化的影响。但是,释氟能力强的材料如传统玻璃离子水门汀因力学性能欠佳等劣势主要用于儿童牙科及暂时修复,材料的氟离子释放潜力和机械强度很难两全,尚未有材料可以在提供理想机械强度的同时释放大量氟离子。传统玻璃离子水门汀、树脂增强型玻璃离子水门汀、聚酸改性复合树脂、Giomer的氟离子释放和再充氟能力依次递减,材料改性的趋势倾向于为维持理想的机械强度,一定程度上牺牲材料释放氟离子的能力。目前研究者们尝试通过添加多种无机填料进一步增强材料的抗折裂能力,通过添加抗菌剂补偿材料因氟离子释放减少损失的防龋作用。 展开更多
关键词 释氟充填材料 防龋能力 玻璃离子水门汀 龋病 充填 牙科材料 窝沟封闭 材料改性
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臭葱石法沉砷及井下充填材料制备 被引量：1
11
作者 郑天昊 金哲男 +2 位作者 董准勤 潘裕霖 徐豪政 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2023年第9期76-81,共6页
针对常规化学沉淀法处理工业含砷废水后得到的含砷固废物稳定性差且无法有效处理的问题,采用臭葱石法处理含砷废水,并进行了以含砷固废物制备井下充填材料的研究。结果表明:在初始pH=2、铁砷摩尔比1.2、反应温度95℃、反应时间7 h的最... 针对常规化学沉淀法处理工业含砷废水后得到的含砷固废物稳定性差且无法有效处理的问题,采用臭葱石法处理含砷废水,并进行了以含砷固废物制备井下充填材料的研究。结果表明:在初始pH=2、铁砷摩尔比1.2、反应温度95℃、反应时间7 h的最佳条件下,砷的沉淀率为85.07%,所得沉淀物颜色为浅绿色,其中砷含量30.4%、铁含量22.7%,毒性浸出砷浓度为4.33 mg/L。在灰砂比1∶6、料浆浓度65%的最佳条件下,臭葱石的添加量为7%,充填体养护3天后的强度达到1.12 MPa,料浆坍落度约为25.3 cm,满足井下填充要求。充填体毒性浸出砷浓度为1.4 mg/L,满足排放标准。 展开更多
关键词 含砷废水 臭葱石 充填材料
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高掺量气化渣膏体充填材料强度性能研究
12
作者 李超 陈登红 +2 位作者 曹天伟 陈冉 杨波 《煤炭工程》 北大核心 2023年第8期124-129,共6页
针对目前矿井采空区充填成本高、煤-电-化工业产生的大量以气化渣为主的煤基固废处理难的矛盾,以宁夏鸳鸯湖电厂产出的气化渣为研究对象,探究高掺量气化渣膏体充填材料的强度性能。研究以气化渣为骨料,水泥为胶凝剂,前期通过单因素试验... 针对目前矿井采空区充填成本高、煤-电-化工业产生的大量以气化渣为主的煤基固废处理难的矛盾,以宁夏鸳鸯湖电厂产出的气化渣为研究对象,探究高掺量气化渣膏体充填材料的强度性能。研究以气化渣为骨料,水泥为胶凝剂,前期通过单因素试验确定了气化渣在干料中的掺量、骨胶比、料浆浓度等3种因素的合理范围,利用响应面法设计了17组中心组合试验,探究了3因素以及3因素间的交互作用对膏体充填材料强度的影响规律,建立了3因素与7 d、14 d养护龄期时充填材料强度间的函数关系,优化了膏体充填材料的配比方案。结果表明:骨胶比是影响7 d、14 d强度的首要因素,骨胶比和料浆浓度交互对7 d强度影响最大,气化渣在干料中的掺量和骨胶比交互对14 d强度影响最大。研究得到最优配比参数为:气化渣在干料中的掺量为49.282%,骨胶比为4.554∶1,料浆浓度为81.056%。 展开更多
关键词 膏体充填材料 影响因素 响应面法 配比参数优化
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某金矿全尾砂充填材料改性试验与配比优化研究
13
作者 陈贺新 胡立强 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第9期24-28,共5页
针对某金矿充填材料具有变形大、强度低等问题,通过加入复合外掺料提高全尾砂填料强度、改良其收缩性能并得出掺料的优化配比。试验选用的复合材料组分包含矿渣纤维、粉煤灰、生石灰、水泥和尾砂,采用正交试验确定掺料的最佳比例,并借... 针对某金矿充填材料具有变形大、强度低等问题,通过加入复合外掺料提高全尾砂填料强度、改良其收缩性能并得出掺料的优化配比。试验选用的复合材料组分包含矿渣纤维、粉煤灰、生石灰、水泥和尾砂,采用正交试验确定掺料的最佳比例,并借助矿物衍射和扫描电镜技术,研究了改性材料的微观机理。结果表明:充填材料的最佳配比为纤维掺量、粉煤灰掺量、生石灰掺量和水泥掺量分别为1.6%、0.5%、10.0%和20.0%;改性后的填充材料抗折强度和抗压强度分别提高了3.8和1.6倍且收缩率减小了120%;XRD图谱显示出不同的矿物成分随着养护龄期增加而变化特征,侧面反映了水化反应的全过程;SEM扫描图像清晰地展现出充填材料孔隙中充满水泥和生石灰颗粒且矿渣纤维吸附大量溶液凝胶产物,从微观机理角度解释了强度和收缩性能提高的原因,表明强度提高和收缩性能变化是由于加入掺料改变了原有的微观结构和生成了胶凝产物所致。 展开更多
关键词 充填开采 全尾砂充填材料 强度 正交试验
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精炼渣基胶结充填材料力学性能研究
14
作者 张艳佳 张广田 +1 位作者 栗褒 刘生玉 《中国矿业》 2023年第4期125-132,共8页
为解决邯邢地区冶金渣固体废弃物大量堆存等问题,本文开展了以精炼渣、矿渣、脱硫石膏为主要成分的精炼渣基胶结料试验研究,考察了精炼渣掺量、胶砂比、浓度和温度对充填材料力学性能的影响,运用XRD和TG-DTG表征手段研究了精炼渣及其制... 为解决邯邢地区冶金渣固体废弃物大量堆存等问题,本文开展了以精炼渣、矿渣、脱硫石膏为主要成分的精炼渣基胶结料试验研究,考察了精炼渣掺量、胶砂比、浓度和温度对充填材料力学性能的影响,运用XRD和TG-DTG表征手段研究了精炼渣及其制备胶凝材料的水化产物。研究结果表明:精炼渣水化产物主要为C4AH_(13)、C_(3)AH_(6)、CH和凝胶类物质;在精炼渣掺量30%、矿渣46%、脱硫石膏24%时,充填试块28 d抗压强度为7.35 MPa,水化产物主要为钙矾石和C—S—H凝胶;调整浓度和胶砂比,精炼渣胶结尾矿充填材料28 d抗压强度可达1.09~8.73 MPa,抗压强度最高可达水泥充填材料的1.53倍,可以满足不同部位充填体的强度要求;养护温度由20℃升高至40℃,充填体3 d、7 d龄期抗压强度分别提高367%、170%。试验结果为精炼渣基胶结料制备全尾砂充填材料提供了数据支撑,降低了充填采矿成本,提高了精炼渣资源利用率。 展开更多
关键词 精炼渣 充填材料 配合比 力学性能 水化产物
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高浓度煤矸石胶结充填材料骨料级配优化研究 被引量：2
15
作者 滕德强 《建井技术》 2023年第1期64-72,共9页
骨料占充填料浆体积的2/3左右,是影响胶结充填材料性能的重要因素。综合利用扫描电镜SEM、EDS能谱分析、X荧光光谱分析(XRF)、X射线衍射分析和傅里叶变换红外光谱(FTIR)五种微观分析手段,对煤矸石骨料的微观形貌、元素组成、氧化物含量... 骨料占充填料浆体积的2/3左右,是影响胶结充填材料性能的重要因素。综合利用扫描电镜SEM、EDS能谱分析、X荧光光谱分析(XRF)、X射线衍射分析和傅里叶变换红外光谱(FTIR)五种微观分析手段,对煤矸石骨料的微观形貌、元素组成、氧化物含量和矿物组成进行了分析探究。该煤矸石的成分和矿物结构决定了其具有一定的强度,作为胶结充填材料骨料使用能够产生良好的骨架强度。为改善煤矸石胶结充填材料的流动性和可泵送性,对煤矸石破碎骨料的颗粒级配进行了筛分析试验,并利用ORIGIN软件对颗粒级配进行非线性回归分析。借鉴混凝土配合比设计的经典理论,对煤矸石破碎骨料进行了优化设计,优化后的骨料级配递减指数n=0.4093,<0.3 mm的骨料占比为17.67%。试验对比了经优化的骨料和未优化的骨料配制的胶结充填材料的工作性和凝结硬化后的强度,经优化了的骨料配制的胶结充填材料流动性更好(坍落度为260 mm,扩展度为590 mm)、泌水率低(仅为4.3%)、凝结硬化后的强度合适(28 d抗压强度为5.81 MPa),工作性能与未经过优化的胶结充填材料相比性能有了很大的提高。研究配制的高浓度煤矸石胶结充填材料在晋能控股某矿采空区进行了充填施工,充填材料易于泵送,管输顺畅,未发生堵管现象。 展开更多
关键词 煤矸石胶结充填材料 骨料级配优化 非线性回归 微观分析 采空区充填
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基于DPS优化分析的矸石膏体充填材料配比试验研究
16
作者 李超 何军 +3 位作者 卫琛浩 唐仁龙 田创 李茂庆 《陕西煤炭》 2023年第6期13-18,34,共7页
为探明因素交互作用对矸石膏体充填材料强度特性的影响,以矸石耗量、水泥耗量、粉煤灰耗量和级配Talbot指数为自变量影响因子,不同养护龄期的充填体单轴抗压强度为目标值,采用均匀试验设计方法进行试验,采用Cline-Renka算法对试验平均... 为探明因素交互作用对矸石膏体充填材料强度特性的影响,以矸石耗量、水泥耗量、粉煤灰耗量和级配Talbot指数为自变量影响因子,不同养护龄期的充填体单轴抗压强度为目标值,采用均匀试验设计方法进行试验,采用Cline-Renka算法对试验平均值进行网格化处理,使用Matlab软件对试验结果进行三维可视化分析,通过DPS分析系统对试验结果进行多元回归分析,最终得出满足工程需要的最优配比。研究表明,充填体强度与养护龄期、粉煤灰耗量、水泥耗量均表现出正相关关系。不同水平的充填体强度与骨料颗粒级配Talbot指数n的拟合结果均为二项分布,并均在n=0.45附近取得最大值。最优配比为当Talbot指数n取0.45,矸石∶粉煤灰∶水泥=52.5wt.%∶33.5wt.%∶14wt.%,固体质量浓度为78%,此时的单轴抗压强度可以满足充填开采基本要求。回归分析方程的预测值与实测值接近,证实所建模型精度高、可靠性强,研究结果为充填材料配比优化设计提供一种新的方法。 展开更多
关键词 充填材料 膏体充填 矸石级配 抗压强度 多目标优化
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多因素影响下粉煤灰基充填材料泌水特性试验研究
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作者 崔恒 张恒 安百富 《能源技术与管理》 2023年第6期5-7,共3页
为了探究粉煤灰基胶结充填材料的泌水特性,通过正交试验设计了以粉煤灰为主、添加硅酸钠和水泥构成的充填材料,并采用极差、方差分析及多元回归分析等方法,研究了粉煤灰与水泥比值A、硅酸钠含量B、料浆浓度C等3个关键因素对充填材料的... 为了探究粉煤灰基胶结充填材料的泌水特性,通过正交试验设计了以粉煤灰为主、添加硅酸钠和水泥构成的充填材料,并采用极差、方差分析及多元回归分析等方法,研究了粉煤灰与水泥比值A、硅酸钠含量B、料浆浓度C等3个关键因素对充填材料的泌水率的影响。研究结果表明:粉煤灰的主要影响是增强充填材料的耐久性和稳定性,改善充填材料的流动性和可塑性;水泥提高了充填材料的强度、硬度和耐久性;硅酸钠作为常用的减水剂,能够降低充填材料的黏度,减少水分的析出。 展开更多
关键词 粉煤灰基 充填材料 泌水率 方差分析 拟合公式
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某矿山尾砂配比粉煤灰制备充填材料试验研究
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作者 张鹏羽 喻明军 +1 位作者 赵强 马钟琛 《工程建设》 2023年第3期1-5,共5页
针对选矿尾砂等矿山大宗固体废弃物难以消纳的技术问题,本文以某矿山尾砂配比粉煤灰为原料,开展矿山充填材料试验研究。本文在系统分析尾砂基础物理化学性质的基础上,通过X-射线荧光光谱分析、激光粒度分析、配比试验和强度测定等研究方... 针对选矿尾砂等矿山大宗固体废弃物难以消纳的技术问题,本文以某矿山尾砂配比粉煤灰为原料,开展矿山充填材料试验研究。本文在系统分析尾砂基础物理化学性质的基础上,通过X-射线荧光光谱分析、激光粒度分析、配比试验和强度测定等研究方法,对比分析不同试验条件下的尾砂材料充填体强度,确认尾砂胶结充填的优化配比技术方案。结果表明:1)尾砂和粉煤灰所含化学成分满足环保要求,对充填体质量无不利影响,可用作制备充填材料;2)充填物料推荐配比:粉煤灰添加量占比为10%~20%,灰砂比为1∶12~1∶15。本文成果可为矿山固废资源综合利用技术研究提供一定的借鉴与参考。 展开更多
关键词 矿山尾砂 粉煤灰 充填材料
原文传递
富孔贫胶固废充填材料双组分破坏试验及强度模型
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作者 崔春阳 李春元 +3 位作者 王美美 杨冠宇 薛珊珊 王卫 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期77-87,共11页
为缓解井下充填骨料来源不足及固体充填捣实费时的问题,提出对松堆高孔隙率含矸固废骨料进行非填隙胶结,应用松堆落矸与自密实灌浆工艺试制了一种新型富孔贫胶固废充填材料。以该材料中胶结浆体与固废骨料双组分强度为正交变量,在室内... 为缓解井下充填骨料来源不足及固体充填捣实费时的问题,提出对松堆高孔隙率含矸固废骨料进行非填隙胶结,应用松堆落矸与自密实灌浆工艺试制了一种新型富孔贫胶固废充填材料。以该材料中胶结浆体与固废骨料双组分强度为正交变量,在室内开展了单轴压缩破坏试验,研究了其单轴压缩破坏的强度特征及破坏面统计规律;考虑浆体强度与骨料强度共同影响,建立了基于破坏面统计特征的双组分强度概化模型;定义了胶结浆体与固废骨料的综合强度利用率,分析了富孔贫胶固废充填材料最优配比范围及吨煤成本趋势。结果表明:自密实净浆固化强度与固废骨料强度共同控制富孔贫胶固废充填材料的单轴压缩强度与剪切面破断模式,2种组分强度与充填材料宏观强度呈现显著正相关关系;充填材料强度受到两种组分强度的短板效应制约,当一种组分强度富余时,另一种组分破坏比例将占主导;富孔贫胶固废充填材料单轴压缩呈剪切破坏模式,剪切面呈单斜面型与交叉斜面型,剪切面的平均角度为55.4°;应用富孔贫胶固废充填材料后松堆骨料的密实度可由85%降低至58%,且当现场固废骨料强度确定时,可根据最优配比范围确定胶结浆体强度以实现充填材料强度的最大化利用,从而降低固体充填的压实作业耗时与单方矸石用量。 展开更多
关键词 贫胶充填 高孔隙率 充填材料 材料强度 强度模型
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电解锰渣协同钢渣制备矿山充填材料及性能研究
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作者 冯政 邬忠虎 +1 位作者 杨玉翰 曾炽 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第12期245-251,共7页
针对电解锰渣(EMR)与钢渣(SS)资源化利用以及EMR含重金属,对环境造成严重污染的问题。以EMR和SS为原料,氢氧化钠为激发剂,制备电解锰渣/钢渣基矿山充填材料。研究了EMR与SS不同配比对浆液流动度、凝结时间、抗压强度的影响;利用XRD、SEM... 针对电解锰渣(EMR)与钢渣(SS)资源化利用以及EMR含重金属,对环境造成严重污染的问题。以EMR和SS为原料,氢氧化钠为激发剂,制备电解锰渣/钢渣基矿山充填材料。研究了EMR与SS不同配比对浆液流动度、凝结时间、抗压强度的影响;利用XRD、SEM、EDS手段探讨充填材料的微观特性;毒性浸出试验考察重金属的固化效果。结果表明:EMR添加量的增加降低了浆液流动度和凝结时间,并且有利于形成更多的胶凝产物来填充孔隙,降低孔隙率,提高抗压强度。在EMR与SS质量比为5∶2时,56 d抗压强度最大,为16.3 MPa。水化产物主要为钙钒石、C—(A)—S—H和N—A—S—H复合凝胶。毒性浸出试验表明所制备的充填材料不会产生重金属和氨氮污染,锰离子以H_(2)Mn_(8)O_(16)·2.4H_(2)O形式得到稳定。 展开更多
关键词 电解锰渣 钢渣 充填材料 重金属的固化
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