煤炭資源的開采造成的地表沉陷、煤矸石堆積、地表水流失、地下水污染等環(huán)境破壞問題和“三下”大量壓煤資源浪費問題亟待解決,國內(nèi)外大量研究表明,充填開采是解決上述問題的有效途徑。充填開采時,制備好的充填材料在泵送到采空區(qū)過程中其流動性能會發(fā)生改變,對充填材料的工作性能和硬化后充填體的力學性能和耐久性產(chǎn)生不利影響。本文以煤矸石膠結(jié)充填材料為研究對象,采用實驗室試驗和理論分析相結(jié)合的方法,研究了不同粉煤灰含量、粗骨料比例、質(zhì)量濃度、減水劑摻量對煤矸石膠結(jié)充填材料流動性能經(jīng)時變化的影響,分析了坍落擴展度和流變特性參數(shù)之間的對應關(guān)系,建立了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的煤矸石膠結(jié)充填材料流動性能預測模型。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）試驗測試了20組不同材料配比充填材料在120min內(nèi)的坍落度和擴展度,研究粉煤灰含量、粗骨料比例、質(zhì)量濃度和減水劑摻量對煤矸石膠結(jié)充填材料坍落擴展度經(jīng)時變化的影響,結(jié)果表明:隨著測試時間的增加,坍落度和擴展度均減小;隨著粉煤灰含量的增加,坍落度和擴展度的經(jīng)時損失減小;隨著粗骨料比例的增加,坍落度和擴展度的經(jīng)時損失增加;隨著質(zhì)量濃度增加,坍落度和擴展度的經(jīng)時損失先增加后減小,質(zhì)量濃度... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

坍落擴展度試驗測試過程

2.3.1 粉煤灰含量對坍落度和擴展度經(jīng)時變化的影響根據(jù)試驗結(jié)果得出不同粉煤灰含量下，充填材料坍落度和擴展度損失隨測試時間的變化趨勢如圖2-2。(a) (b)圖 2-2 粉煤灰含量對坍落度和擴展度經(jīng)時損失的影響Fig. 2-2 Effect of fly ash content on the slump loss and slump flow loss從圖中 2-2 中可以看出隨著測試時間增加，坍落度損失和擴展度損失逐漸增加，但

2.3.2 粗骨料比例對坍落度和擴展度經(jīng)時變化的影響根據(jù)試驗結(jié)果得出不同粗骨料比例下，充填材料坍落度和擴展度損失隨時間的變化趨勢如圖2-3。(a) (b)圖 2-3 粗骨料比例對坍落度和擴展度經(jīng)時損失的影響Fig. 2-3 Effect of coarse-aggregate proportion on the slump loss and slump flow loss從圖中可以看出隨著測試時間增加，坍落度和擴展度損失增加，在不同測試時間增加速率表現(xiàn)出一定差異：如圖2-3（a）坍落度增加速率在30~120min變化不大，如圖2-3（b）擴展度增加速率在30~90min時較快，90~120min時明顯降低。粗骨料比例為25%的充填材料在30~120min的坍落度損失率為6.2%~18.6%、擴展度損失率為12.7%~29.2%，粗

【參考文獻】：
期刊論文
[1]黃土對風積砂質(zhì)高濃度膠結(jié)充填材料性能的影響[J]. 許剛剛,王曉東,朱世彬,武博強,王海.  煤礦安全. 2018(08)
[2]正交試驗協(xié)同BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型預測充填體強度[J]. 董越,楊志強,高謙.  材料導報. 2018(06)
[3]深部煤炭資源采選充綠色化開采理論與技術(shù)[J]. 張吉雄,張強,巨峰,周楠,李猛,孫強.  煤炭學報. 2018(02)
[4]BP神經(jīng)網(wǎng)絡法預測隧道瓦斯突出的模型與實例[J]. 匡亮,趙萬強,喻渝.  鐵道工程學報. 2018(02)
[5]充填膏體流變參數(shù)優(yōu)化預測模型[J]. 張欽禮,劉偉軍,王新民,陳秋松.  中南大學學報(自然科學版). 2018(01)
[6]再論煤炭的科學開采[J]. 錢鳴高,許家林,王家臣.  煤炭學報. 2018(01)
[7]黃土和風積砂為骨料的高濃度膠結(jié)材料流變特性研究[J]. 王曉東,許剛剛,朱世彬,武博強,袁克闊.  煤礦安全. 2017(12)
[8]神經(jīng)網(wǎng)絡在高濃度充填料漿流變特性中的應用[J]. 趙成偉,黃玉誠,王凱,王瑩瑩,謝光天.  有色金屬(礦山部分). 2017(04)
[9]膏體充填堵管爆管原因分析及防護措施[J]. 袁元勛.  采礦技術(shù). 2017(04)
[10]水泥-粉煤灰漿體流變特性及其機理研究[J]. 馬昆林,馮金,龍廣成,謝友均,陳小波.  鐵道科學與工程學報. 2017(03)

博士論文
[1]超聲波作用下尾砂漿濃密規(guī)律及流變特性研究[D]. 王志凱.北京科技大學 2018
[2]矸石似膏體充填料漿流動性能研究[D]. 林天埜.中國礦業(yè)大學(北京) 2016
[3]膏體充填開采遺留條帶煤柱的理論研究與實踐[D]. 王光偉.中國礦業(yè)大學 2014
[4]超高水充填材料及其充填開采技術(shù)研究與應用[D]. 馮光明.中國礦業(yè)大學 2009
[5]膏體充填控制覆巖變形與地表沉陷的理論研究與實踐[D]. 常慶糧.中國礦業(yè)大學 2009

碩士論文
[1]新陽礦長壁充填開采基礎研究及應用[D]. 李典.太原理工大學 2015
[2]采空區(qū)充填料漿及其管道輸送特性試驗研究[D]. 董慧珍.太原理工大學 2013
[3]充填膏體性能影響因素試驗研究[D]. 郭曉彥.太原理工大學 2013



本文編號：2928860