基于黄土膏体充填材料配比优化试验研究

赵兵朝^1,2，翟迪^1,2，杨啸^1,2，孙浩^1,2，赵柯³，李龙清^1,2

1. 西安科技大学能源学院2. 西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室3. 山西汾西矿业(集团)有限责任公司

摘 要：为寻求价格日益增长的粉煤灰膏体充填材料的替代品,以山西省某矿4901充填工作面为工程背景,采用理论分析、实验室试验和现场调研等方法,研究了黄土材料作为粉煤灰替代品的替换效果及最优配比。试验和现场应用结果表明:黄土膏体充填材料价格低廉,作为传统粉煤灰膏体充填材料的替代品替换效果较优;黄土膏体充填材料的最优配比方案为水固比(水与固体充填材料质量比)1∶1.6、固相比(矸石与水泥质量比)5∶5及土灰比(黄土与粉煤灰质量比)4∶2时,膏体充填材料稳定性高,材料的后期抗压强度高达5.5MPa;以水泥质量的6%作为膏体充填材料添加剂时,凝结时间缩短79.17%。该研究成果对西部地区有一定的借鉴和参考价值。

关键词：黄土;膏体充填材料;固相比;土灰比;抗压强度;