煤炭工程

作者：闫善飞,史艳楠,王翰秋,王毅颖

单位：1. 河北工程大学机械与装备工程学院；2. 河北工程大学；

关键词：固体充填,胶凝材料,矿粉,充填效率,顶板管理,

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。

来源：2022年第3期

《煤炭工程》期刊编辑部

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