超高水材料
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超高水材料的A、B单料浆可视为牛顿流体,混合浆液则为振凝时变性非牛顿流体;混浆体在达到其初凝时间约2/3时,粘度快速上升。同时,研究发现材料的不淤临界流速与浆体表观粘度、所含固体物料的颗粒组成、浓度、输送管的管径等有关联。
建立了可置于井下的大流量制浆充填工艺系统。实际应用表明,该系统具有稳定性好,占用空间少,自动化程度高,初期投入低,大同采空区密闭,浆体配比准确性高,易于控制等优点,是超高水充填材料井下充填理想的充填工艺系统。
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超高水充填材料对环境的影响
超高水充填材料原料来源较广,材料本身无毒、无害,其固结体具有“亲”水与“喜”水性。当其长期浸泡于水中时,它不会对水质产生任何改变,而水对固结体具有保护作用。
当该材料固结体长期处于封闭状态,材料性能不会发生任何改变。材料性能发生改变的条件是风化。因此,煤矿采空区密闭,该材料若长期暴露于干燥的空气中,钙矾石会失去结晶水成粉状体,性能不能保证。
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基本顶岩性及厚度对超高水充填的影响。
基本顶岩石的力学特性和基本顶的厚度直接决定了顶板垮距的大小。岩石的抗拉强度越高,基本顶初次垮落的步距越大,超高水充填技术越容易实施,充填之后的固结体也就越容易接顶。而基本顶的厚度越大,则说明在相同岩性条件下基本顶的刚度越强,越不易发生断裂。
需要注意的是,有些基本顶,例如以石灰岩为主要构成的基本顶,在整个充填过程中经常不发生破断,但随着工作面的逐步推进会呈现出弯曲下沉的情况。弯曲下沉的基本顶,压缩了下部的充填空间,同时上部岩层会逐步发生离层形成弯曲下沉带,甚至对地表产生影响。
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