煤炭科学技术

作者：齐文跃, 黄艳利, 赵庆新, 刘枭天, 韩永基,

关键词：煤气化渣, 煤矸石, 声发射, 地聚合物, 注浆材料,

低品质煤基固废的堆积对生态环境安全构成严重威胁，煤基固废注浆体功效的发挥及其破坏产生过程具有隐蔽性。采用定向级配复合后的煤矸石砂为细骨料与试验优选的煤气化渣基地聚合物联合制备注浆材料，测量其流动性能和力学性能，并利用声发射无损检测技术监测注浆结石体破坏过程中的声发射特征。研究结果表明，注浆材料在煤气化渣粉磨70 min时活化效果最优，随着质量分数的增加或胶砂比的降低，抗压强度提升，流动性能下降；其中，质量分数对抗压强度和流动性能的影响最为显著。对声发射数据进行振铃计数与能量、b值与振幅特征和RA–AF分析，结果表明试件的损伤包括孔隙压密、裂纹萌生、裂纹扩展和峰后破坏4个阶段，在裂纹萌生和裂纹扩展阶段振铃计数及累计值和能量及累计值大幅提升，峰后破坏阶段振铃计数及累计值和能量及累计值趋于稳定。此外，b值分析揭示了材料内部裂纹扩展尺寸的分布特征，在裂纹萌生和裂纹扩展阶段b值呈现波浪线形式，上下起伏波动大，并存在突变值，峰后破坏阶段b值趋于稳定；振幅中位数和1.5倍四分位距以上中高振幅声发射事件数量分布呈先上升后趋于稳定的规律，并在裂纹扩展阶段存在最大值。试件的损伤破坏以拉伸损伤为主，剪切损伤为辅。研究为注浆材料损伤破坏监测提供理论支撑。

来源：2025年第6期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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