肖博，王宇轩，王梓旭，等. 固体充填开采中的矸石粒径级配优化试验[J]. 采矿与岩层控制工程学报，2022，4( 1 )：013516.
XIAO Bo，WANG Yuxuan，WANG Zixu，et al. Experimental on optimization of gangue particle size gradation in solid filling mining[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering，2022，4( 1 )：013516.
固体充填开采中的矸石粒径级配优化试验
肖 博1，王宇轩2，王梓旭1，易 辉1
( 1. 中国矿业大学( 北京 ) 力学与建筑工程学院，北京 100083；2. 中国矿业大学( 北京 ) 能源与矿业学院，北京 100083 )
摘 要：针对原生矸石级配较差、在固体充填过程中压缩量大、充实率低等问题，采用理论计算、实验室试验和数值模拟等研究方法，对固体充填开采中矸石粒径级配优化进行了研究。通过分析应变随级配系数的变化规律，得到4种变形最小的级配组合。进一步分析压实破碎前后粒径变化规律和变形模量与应力之间的关系，得出级配组合为D=30 mm，n=0.3时，压实破碎程度最高，变形模量最大。分析数值模拟的固体充填效果得出：以优化级配后的矸石做充填体可以提供更好的围岩应力场和位移场；当D=30 mm，n=0.3时，基本顶下沉量最小，其值比原始级配下降25.3%，煤壁应力峰值最小，充填体支撑效果最好。河沙对细矸有替代性，可有效降低矸石破碎成本。
关键词：固体充填开采；粒径级配；优化试验；充填效果；数值模拟；矸石破碎
收稿日期：2021-03-19 修回日期：2021-04-29 责任编辑：李 青
基金项目：国家自然科学基金资助项目( 51134025 )
作者简介：肖博( 1993— )，男，辽宁阜新人，硕士研究生，主要从事巷道支护及煤矿绿色开采等方面的研究工作。E-mail：m18811122700@163.com
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