固体充填胶凝材料试验研究与应用

• 作者: 闫善飞 史艳楠 王翰秋 王毅颖
• 来源期刊: 煤炭工程
• 学科: 工学
• 关键词: 固体充填 胶凝材料 矿粉 充填效率 顶板管理
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 研究探讨|Research and Discussion
• 页码范围: 143-147
• 页数: 5页
• 分类号: TD823.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.11799/ce202203026

摘要

针对目前"三下"采煤充填成本较高和充填效率低下等问题,以矿粉这种低成本水硬性胶材为主,辅以少量石膏和水泥熟料,得到了适用于矿山高效固体充填的早凝、低成本的胶凝材料.通过对矸石粒径级配和胶凝材料固化机理进行了分析,设计正交试验确定出胶凝材料最优配比,即:当石膏5％、水泥熟料25％、矿粉70％时,可实现短时间脱模,表明在该掺量下胶凝材料的水化反应程度最好,其中矿粉中的活性成分能够在早期反应生成水硬性钙矾石(AFt),促进充填体强度的形成.养护后充填体的7d、28d强度可达到3.48MPa、5.11MPa,略低于425#硫铝酸盐双快水泥的7d和28d成型强度,但在成本上具备明显优势.结合工业应用,对实际充填效果、液压支架工作阻力和地表沉陷观测数据进行分析,表明该胶凝材料在提高充填效率、加强顶板管理等方面发挥着积极作用.