煤炭工程 ›› 2025, Vol. 57 ›› Issue (2): 142-148.doi: 10. 11799/ ce202502020

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粉煤灰流态化浆体垮落带充填扩散规律试验研究

李志华,耿倩,邹恩隆,等   

  1. 1. 安徽理工大学 矿业工程学院,安徽 淮南 232001

    2. 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司 任家庄煤矿,宁夏 灵武 750409

  • 收稿日期:2023-09-03 修回日期:2024-03-14 出版日期:2025-02-10 发布日期:2025-04-28
  • 通讯作者: 耿倩 E-mail:3515829762@qq.com

Experimental study on diffusion law of fly ash fluidized slurry filled in caving zone

  • Received:2023-09-03 Revised:2024-03-14 Online:2025-02-10 Published:2025-04-28

摘要:

为探究粉煤灰浆体在垮落带充填过程中的可注性与注浆量相关特性基于Talbol级配理论设计试验方案针对单粒径和Talbol级配两种类型的矸石散体材料开展孔隙率测量与注浆扩散试验研究。试验结果表明:①在不同配比条件下矸石的理论孔隙率与实测有效孔隙率整体保持一致且孔隙率与粒径大小呈现出正相关关系。在对比不同级配矸石块体注入不同浓度浆液的扩散形态时发现单粒径矸石在注入60%65%浓度浆液时呈现先纵向扩散、后横向扩散的扩散路径;当单粒径矸石注入70%浓度浆液及Talbol级配矸石注入不同浓度浆液时其扩散过程则表现为先横向扩散,而后纵向扩散。在注浆试验中采用60%浓度的粉煤灰浆液进行注浆操作,9种试验方案均能将浆液注满目标区域当浆液浓度为65%仅有5~10mm单粒径级配出现渗滤现象”,导致无法有效注入;而在浓度70%注浆条件下单粒径5~10mm15~20mmTalbol级配矸石均出现渗滤现象。基于以上试验结果综合考量确定粉煤灰的最佳注浆浓度为65%关于矸石不同配比对注浆量的影响研究结果显示在单粒径级配情况下矸石粒径与粉煤灰浆液注入量以及注灰量呈现正相关关系;在Talbol级配时当级配系数为0.5矸石结构最为密实相应的注浆量最少。该研究成果能够为垮落带浆体充填消纳煤基固废提供重要的理论参考依据。

关键词:

垮落带浆体充填 , Talbol级配理论 , 孔隙率 , 注浆扩散 , 渗滤效应

中图分类号: