煤炭科学技术

作者：徐文彬, 陈伟, 张亚伦, 陈波岑,

关键词：充填开采, 高温, 静置时间, 流变特性, 回归模型,

充填开采是煤矿绿色开采技术体系关键环节之一，针对充填过程中的矸石−粉煤灰基充填料浆的输送技术问题，设置了不同质量浓度、粉煤灰掺量、养护温度和时间等参数，开展了温-时耦合效应下矸石-粉煤灰充填料浆流变测试试验，探究各参数对料浆流变特性的影响。通过正交极差分析温度和静置时间对料浆屈服应力影响权重，并建立温-时耦合效应下流变参数回归模型。试验结果表明：质量浓度对料浆的流动性能影响显著，随质量浓度的增加，料浆剪切应力与剪切速率线性相关性降低，质量浓度为78%时兼具较好的流动性和稳定性；粉煤灰掺量增加会提高料浆的剪切应力和剪切增稠的程度，粉煤灰掺量为85%时料浆屈服应力最大，粉煤灰掺量75%次之，粉煤灰掺量65%最小；高温加速了料浆的水化反应速率和增强了粉煤灰的火山灰反应活性，静置120 min时养护温度50 ℃时屈服应力较20、35 ℃增幅分别为44.5%、37.5%。静置时间对料浆屈服应力的影响程度强于温度，粉煤灰掺量为75%时，温度20 ℃条件下料浆静置120 min后屈服应力比静置0 min增加了133.7%；不同温度条件下，料浆屈服应力随静置时间均呈线性增长趋势，拟合度均在0.9以上；最后，建立温−时耦合效应下料浆的屈服应力演化模型。通过理论模型计算结果与试验结果对比，平均误差在5%，拟合效果较好，可为煤矿充填管道输送阻力计算提供参考。

来源：2023年第3期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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