水泥基：固廢煤礦膏體充填材料 性能研究及工程應用

目錄
序一
序二
前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 國內外膏體充填技術研究現(xiàn)狀 3
1.3 國內外膏體充填材料研究現(xiàn)狀 4
1.4 煤礦膏體充填技術與材料的發(fā)展趨勢 7
參考文獻 7
第2章 煤礦膏體充填材料原料性能研究 9
2.1 主要原料的基本物理和化學性質 9
2.1.1 水泥的化學成分及物理力學性能 9
2.1.2 粉煤灰的物理和化學性質 9
2.1.3 骨料的制備及其性能 10
2.2 原料活性特征研究 15
2.2.1 機械破碎后煤矸石在氫氧化鈣溶液中的活性研究 15
2.2.2 粉煤灰在氫氧化鈣溶液中的活性研究 25
參考文獻 34
第3章 煤矸石-粉煤灰膏體充填材料性能研究 35
3.1 原料摻量對充填材料工作性能的影響 35
3.1.1 評價漿體工作性能的方法 35
3.1.2 試驗方法 37
3.1.3 試驗過程與方案 40
3.1.4 試驗結果分析 41
3.2 原料摻量對充填材料流變性能的影響 45
3.2.1 充填漿體的流變性能 45
3.2.2 高濃度流體流變特性測量方法和參數(shù) 46
3.2.3 漿體流變特性試驗過程與方案 47
3.2.4 試驗結果分析 51
3.3 原料摻量對充填材料微觀性能的影響 54
3.3.1 充填材料微觀性能試驗過程與方案 54
3.3.2 試驗結果分析 55
3.4 原料摻量對充填材料變形性能的影響 65
3.4.1 充填材料的干縮性及影響因素 65
3.4.2 試驗方案和過程 65
3.4.3 試驗結果與分析 67
3.5 外加劑改性充填材料性能試驗研究 72
3.5.1 減水劑對充填材料性能的影響 72
3.5.2 早強劑改性充填材料性能試驗研究 85
3.5.3 膨脹劑改性充填材料性能試驗研究 99
3.6 煤礦膏體材料配比與優(yōu)化 106
3.6.1 煤礦膏體材料配比實驗 106
3.6.2 煤礦膏體充填配比優(yōu)化 122
3.7 煤礦膏體充填材料電阻率特征 124
3.7.1 原料摻量對充填材料電阻率和抗壓強度的影響 124
3.7.2 齡期對膏體充填材料的電阻率的影響 126
3.7.3 單軸加載條件下充填材料電阻率變化規(guī)律 132
參考文獻 151
第4章 煤矸石-廢棄混凝土膏體充填材料性能研究 154
4.1 不同廢棄混凝土骨料替代率下膠結充填材料的性能 154
4.1.1 試驗方案 154
4.1.2 廢棄混凝土細骨料對充填材料性能的影響 155
4.1.3 廢棄混凝土粗骨料對充填材料性能的影響 162
4.2 基于響應面分析法煤矸石-廢棄混凝土膠結充填材料的配比研究 167
4.2.1 響應面分析法的理論概述 168
4.2.2 響應面函數(shù)的擬合 170
4.2.3 響應面參數(shù)對充填材料性能的影響 173
4.2.4 煤矸石-廢棄混凝土膠結充填材料的配比研究 177
4.3 煤矸石-廢棄混凝土膠結充填材料受壓破壞的聲發(fā)射特征 177
4.3.1 聲發(fā)射技術的相關理論 177
4.3.2 試驗概況 180
4.3.3 試驗結果分析 181
參考文獻 185
第5章 充填料漿輸送試驗研究 187
5.1 料漿管道相似模擬試驗研究 187
5.1.1 試驗系統(tǒng) 187
5.1.2 試驗材料 187
5.1.3 試驗過程 188
5.1.4 數(shù)據(jù)分析 188
5.2 充填料漿輸送數(shù)值模擬試驗研究 193
5.2.1 Fluent數(shù)值模擬理論 193
5.2.2 煤礦充填料漿管道壓力損失數(shù)值模擬 194
5.2.3 煤礦充填料漿管道中壓力場、密度場和速度場數(shù)值模擬 202
參考文獻 206
第6章 充填技術裝備 207
6.1 充填材料的制備技術與裝備 207
6.1.1 充填材料破碎系統(tǒng)裝備 207
6.1.2 充填材料配比攪拌系統(tǒng)裝備 216
6.1.3 除塵系統(tǒng)裝備 227
6.1.4 充填材料制備控制系統(tǒng)裝備 229
6.2 充填料漿輸送技術與裝備 231
6.2.1 輸送系統(tǒng)基本參數(shù)確定 231
6.2.2 管路輸送裝備的確定 234
6.2.3 堵管監(jiān)測 240
6.3 井下充填技術與裝備 247
6.3.1 井下充填管道布設 247
6.3.2 結構充填體的設置 249
6.4 基于電阻率性能的煤礦充填效果評價方法及其工程應用 255
6.4.1 電阻率充填效果評價方法 255
6.4.2 新陽煤礦概況 258
6.4.3 充填體早期強度的確定 261
6.4.4 電阻率充填效果評價方法的正反演模擬 263
6.4.5 現(xiàn)場實測 272
參考文獻 274