【摘 要】
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随着煤矿充填技术的不断应用和发展,对充填材料的选择和配比的实验研究越来越深入,而对于煤矿充填系统管道流阻技术的研究却进展缓慢,为了更好的指导矿山的工业生产与充填,可以通
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随着煤矿充填技术的不断应用和发展,对充填材料的选择和配比的实验研究越来越深入,而对于煤矿充填系统管道流阻技术的研究却进展缓慢,为了更好的指导矿山的工业生产与充填,可以通过实验研究的方法对煤矿充填料浆管道流阻进行初步的探索、测试。本文以曹庄煤矿现场粉煤灰矸石废料作为主要充填材料,结合自行设计的环管实验系统,将自配胶固料和模拟胶固料进行对比实验研究,通过一系列的模拟料浆管道流阻实验研究和理论计算,对粉煤灰矸石煤矿充填料浆管道流阻测试进行了全面、系统的研究,一方面改善了矿山充填环境,实现了绿色充填和可持续发展,另一方面探索出了很多充填料浆流阻变化规律,为进一步指导矿山工业设计和生产提供了依据。本文的主要研究工作如下:(1)研究了粉煤灰矸石充填材料的相关性质,设计了测试料浆泌水率和扩散度的实验装置,并给出了具体的实验操作方法。(2)设计并详细介绍了用于测试煤矿充填料浆管道流阻的环管实验装置,并给出进行流阻测试的环管实验方案设计与控制要求。(3)通过实验研究,探索出了料浆扩散度与搅拌时间的关系,以及料浆浓度与容重的关系,得出了可以取代原始胶固料的理想模拟胶固料,从而能够很好的解决料浆流动性受搅拌时间的影响,并给出了模拟胶固料的备选方案、配比以及筛选标准。(4)具体分析了流阻测试中,水力坡度与流速和浓度的关系,并从理论上给出了合理的解释,总结归纳出了相关规律。(5)比较了水力坡度的理论与实测值,证明“金川公式”对粉煤灰矸石充填有一定局限性。
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