吕文玉，李世杰，伍永平，等. “膏体-矸石”复合承载结构的力学特性试验研究[J]. 采矿与岩层控制工程学报，2023，5( 5 )：053513.
LYU Wenyu，LI Shijie，WU Yongping，et al. Experimental study on mechanical properties of "paste-gangue" composite bearing structure[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering，2023，5( 5 )：053513.
“膏体-矸石”复合承载结构的力学特性试验研究
吕文玉1,2，李世杰1，伍永平1,2，解盘石1,2，谭 毅3，吴昀潞1
( 1. 西安科技大学 能源学院，陕西 西安 710054；2. 西安科技大学 西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室，陕西 西安 710054；3. 河南理工大学 能源科学与工程学院，河南 焦作 454000 )
摘 要：“充填膏体-垮落矸石”复合充填开采是降低充填成本和提高充填采矿效率的有效手段之一，以试验矿井为工程背景，开展复合承载结构的力学特性研究。研究结果表明：复合承载结构可以采用粒径级配指数为0.4的级配矸石粒径进行模拟；膏体配比为8%水泥、15%粉煤灰、40%河砂、1.2%早强剂时强度最佳；不同膏体配比的复合承载结构，在受载过程中的应力-位移曲线趋势基本相同，可以划分为7个阶段；膏体配比与第1次失稳应力临界值成正相关，与第2，3次失稳临界值成负相关；在高应力条件下，复合承载结构呈现大变形特征，应力指数呈上升趋势，其应力-位移曲线可划分为4个阶段，仅呈现1次明显的应力峰值，第2次失稳破坏临界值与加载速率成正相关；随着应力加载速率的增加，复合承载结构临界值应力增大、位移减小。
关键词：充填膏体；垮落矸石；复合承载结构；力学特性；高应力
基金项目：国家自然科学基金资助项目(51974226，52174127)；陕西省重点研发计划资助项目(2023-YBGY-318)；陕西省高校青年创新团队资助项目
作者简介：吕文玉(1981—)，男，山东枣庄人，教授，博士，主要从事矿井充填开采技术等方面的研究工作。E-mail: lvwenyu@xust.edu.cn
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