煤矸石侧限加载浸水卸载实验研究

《煤矸石侧限加载浸水卸载实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第30卷第4期采矿与安全工程学报Vol.30No.42013年07月JournalofMining&SafetyEngineeringJuly20131文章编号：1673-3363-(2013)04-0578-05煤矸石侧限加载-浸水-卸载实验研究钱自卫，曹丽文，姜振泉，孙强(中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州221116)摘要采用不同含水状态破碎矸石分别进行侧限压密、蠕变观测、慢速浸水、卸载实验。实验发现，矸石轴向压缩时，应力-压缩率曲线是一条非线性曲线，可用指数函数拟合；矸石在经过实验后，

2、发生明显的颗粒破碎，不均匀系数增大，有效粒度减小，并且浸水试样破碎程度明显大于干燥及天然状态矸石；矸石在经过浸水后，发生明显的轴向附加压缩，浸水过程中压缩率增长了9.68%，占试样压缩过程变形的37%，产生“湿陷”现象。分析认为，矸石发生浸水湿陷的机制为水对矸石颗粒的软化及水的润滑作用使得颗粒重新破碎及位置再次调整，导致矸石整体被再次压密。关键词煤矸石；压密；浸水；湿陷中图分类号TD315文献标志码AExperimentalstudyonconfinedloading-waterimmersion-

3、unloadingofcoalgangueQIANZi-wei，CAOLi-wen，JIANGZhen-quan，SUNQiang(SchoolofResourcesandEarthScience，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou，Jinagsu221116，China)AbstractConfinedloading,creepobservations,waterimmersion,unloadingexperimentsaboutbro-ken

4、coalganguewhichhasdifferentwatercontentwereperformed.Theresultsshowedthatduringthecompressionprocess,thestress-compressionratiorelationcanbefittedasanon-linearcurvebyexpo-nentialfunction;afterthetest,thesignificantparticlebreakagephenomenonoccurred,the

5、non-uniformcoefficientincreasedandtheeffectiveparticlesizedecreasedandthefragmentationdegreeofwaterimmersionspecimenswasgreaterthanthatofdryandnaturalstateofwasterock;theaxialadditionalcompressionoccurredtocoalgangueafterwaterimmersion,thecompressionra

6、teofthisprocessin-creasedby9.68%,accountingfor37%ofthewholeprocess,“collapsibility”phenomenonoccurred;throughtheanalysis,themechanismofwaterimmersioncollapsibilityofcoalgangueisthat,watersof-teningandwaterlubricationonthecoalgangueparticlesmadetheparti

7、clesre-brokenandfurtherad-justmentoftheposition,resultinginthecoalganguecompactonceagain.Keywordscoalgangue;compaction;waterimmersion;collapsibility[7]煤矸石充填开采技术是矿山绿色开采的研究领域正得到越来越广泛的应用。[1-3]方向之一，是一种集沉陷控制与环境保护为一体充填的煤矸石一般要经过破碎-充填-压密-浸[4-6]的沉陷控制方法。随着矸石充填机械

8、的研制成水过程，即矿井产出的煤矸石先进行破碎形成充填功，该方法在我国的“三下”资源开采及沉陷控制料，然后运输到工作面进行充填，充填后随着上覆收稿日期：2012-02-13基金项目：国家自然科学青年基金项目(41102201)；江苏省研究生培养创新工程项目(CXLX12_0963)作者简介：钱自卫(1986-)，男，安徽省蒙城县人，博士研究生，从事煤矿工程地质及灾害治理方面的研究。E-mail：ziweidav@163.comTel：15896427831第4期钱自卫等