充填矸石夯實模擬試驗臺的研制及應(yīng)用

李新旺，趙新元，程立朝，秦義嶺

(1.河北工程大學(xué) 礦業(yè)與測繪工程學(xué)院，河北 邯鄲 056038； 2.河北工程大學(xué) 河北省高校煤炭資源開發(fā)與建設(shè)應(yīng)用技術(shù)研發(fā)中心，河北 邯鄲 056038)

矸石充填材料的壓實特性關(guān)系到矸石充填開采的充填效果[1]。為了研究矸石充填材料的壓實特性，很多學(xué)者專家相繼研發(fā)和采用了各種功能各異的試驗裝置。胡炳南等[2]制造了一套壁厚10mm的無縫鋼管作為盛放矸石的大容器，并專門進(jìn)行了仿真內(nèi)襯試制。張吉雄[3]采用了內(nèi)徑128mm、筒深165mm的特制鋼桶，并用電液伺服巖石力學(xué)試驗機進(jìn)行壓實。在馬占國等[4]的壓實實驗中采用的試驗?zāi)ゾ邽?5#鋼制作的壁厚16.5mm的鋼桶。姜振泉等[5]采用了自行設(shè)計的特制容器進(jìn)行了煤矸石的壓密實驗。錢志等[6]的模擬壓縮試驗采用了內(nèi)徑220m、壁厚30mm的鋼結(jié)構(gòu)圓筒。王文等[7]在研究粒徑級配對矸石壓實變形影響的試驗中，自制了由兩個可拆分半圓筒組成的壓實試驗?zāi)＞撸⑸暾埩藢＠ＬK承東等[8]利用45#鋼加工制作了壁厚12mm、內(nèi)徑為80cm的壓實試驗裝置。黃艷利[9]利用Q235無縫鋼管自主設(shè)計制作了一套外徑159mm、壁厚17mm的壓實鋼筒，利用壓力機對鋼筒內(nèi)的矸石材料進(jìn)行壓縮壓實。還有很多前輩在做矸石材料的壓實試驗中自行制作或采用了各種壓實試驗裝置[10-12]。但這些壓實試驗裝置大多采用圓筒設(shè)計，并配合壓力試驗機對矸石材料進(jìn)行壓實試驗。而鮮有前人對限定空間下的矸石材料在橫向推壓下的固結(jié)成型特性進(jìn)行研究，主要原因是缺少對矸石材料進(jìn)行橫向推壓的試驗裝置。……