葫芦素煤矿煤矸石充填材料压实特性试验研究

摘要

固废充填材料的压实特性研究是实施固体密实充填采煤技术的重要基础。通过设计自然堆积破碎矸石孔隙率测试试验;自然配比、不同级配、不同配比条件下固废材料侧限压缩试验,对侧限压缩条件下固废充填材料的压实特性进行研究。结果表明,自然堆积破碎矸石孔隙度在8.6%左右,孔径主要以小于0.1μm的微型孔径为主,从微观角度分析充填矸石压实过程主要由矸石堆积之后形成的空隙被压实产生;在P max=16 MPa条件下,矸石材料有效孔隙几乎完全闭合,且粒径较大矸石材料出现断裂,自然配比条件下矸石最大应变量平均值为0.415,整体应变量较大,不适宜直接运用到充填工作中;综合考虑矸石研磨成本及其压实性能,矸石材料最佳级配范围为0~20 mm,其应变值远小于自然配比煤矸石材料;增加粉煤灰辅料可以明显提高矸石固废混合材料的压实性能,当粗矸、细矸与粉煤灰配比为0.6∶0.3∶0.1和0.7∶0.2∶0.1时,压实性能最佳。