煤礦膠結(jié)充填材料性能需求設(shè)計(jì)

目錄
“博士后文庫”序言
序
前言
主要符號表
第1章 緒論 1
1.1 充填開采技術(shù)發(fā)展歷程 1
1.1.1 礦山充填開采技術(shù)分類 1
1.1.2 國外充填開采技術(shù)發(fā)展歷程 2
1.1.3 國內(nèi)充填開采技術(shù)發(fā)展歷程 4
1.2 煤礦膠結(jié)充填開采方法 7
1.2.1 煤礦膠結(jié)充填材料及制備輸送系統(tǒng) 7
1.2.2 煤礦綜采長壁膠結(jié)充填開采方法 14
1.2.3 煤礦巷式膠結(jié)充填開采方法 16
1.3 煤礦膠結(jié)充填材料全周期性能需求設(shè)計(jì)工程與科學(xué)問題 21
1.3.1 膠結(jié)充填材料全周期性能需求設(shè)計(jì)工程問題 21
1.3.2 膠結(jié)充填材料全周期性能需求設(shè)計(jì)科學(xué)問題 24
1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 25
1.4.1 膠結(jié)充填開采技術(shù) 25
1.4.2 膠結(jié)充填材料及性能 29
1.4.3 粗骨料充填料漿管道輸送原理與性能需求 32
1.4.4 膠結(jié)充填材料強(qiáng)度設(shè)計(jì) 37
參考文獻(xiàn) 43
第2章 煤礦膠結(jié)充填材料輸送與力學(xué)性能 51
2.1 試驗(yàn)材料與主要設(shè)備 51
2.1.1 試驗(yàn)材料 51
2.1.2 主要設(shè)備 54
2.2 試驗(yàn)方案與測試方法 57
2.2.1 試驗(yàn)方案 57
2.2.2 測試方法 59
2.3 多因素影響下膠結(jié)充填材料輸送性能 62
2.3.1 基于正交試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果分析 62
2.3.2 充填料漿坍落度試驗(yàn)結(jié)果 63
2.3.3 料漿擴(kuò)展度試驗(yàn)結(jié)果 65
2.3.4 充填料漿泌水率試驗(yàn)結(jié)果 68
2.3.5 充填料漿流變試驗(yàn)結(jié)果 71
2.3.6 流變指標(biāo)多元回歸分析 75
2.4 多因素影響下膠結(jié)充填材料力學(xué)性能 79
2.4.1 單軸壓縮試驗(yàn)結(jié)果 79
2.4.2 側(cè)限壓縮試驗(yàn)結(jié)果 84
2.4.3 力學(xué)性能多元回歸分析 88
2.5 膠結(jié)充填材料微觀結(jié)構(gòu)分析 89
2.6 膠結(jié)充填材料關(guān)鍵指標(biāo)性能數(shù)據(jù)庫 92
參考文獻(xiàn) 93
第3章 煤礦膠結(jié)充填料漿輸送性能需求設(shè)計(jì)原理 95
3.1 膠結(jié)充填料漿管道輸送性能指標(biāo) 95
3.1.1 輸送性能指標(biāo)相關(guān)性分析 95
3.1.2 輸送性能指標(biāo)綜合評定 100
3.2 膠結(jié)充填料漿管道輸送力學(xué)模型 104
3.2.1 流體區(qū)域劃分 104
3.2.2 管輸煤矸石基充填料漿流核區(qū)力學(xué)特征 107
3.2.3 管輸煤矸石基充填料漿剪切流動區(qū)力學(xué)特征 108
3.2.4 管輸煤矸石基充填料漿邊界層力學(xué)特征 111
3.3 膠結(jié)充填料漿管道輸送性能設(shè)計(jì)方法 117
3.3.1 膠結(jié)充填料漿管輸性能需求設(shè)計(jì)總體思路 117
3.3.2 膠結(jié)充填料漿管輸性能需求設(shè)計(jì) 117
3.3.3 膠結(jié)充填料漿管道輸送性能需求設(shè)計(jì)流程 118
參考文獻(xiàn) 120
第4章 煤礦膠結(jié)充填體早期強(qiáng)度需求與標(biāo)定方法 121
4.1 煤礦膠結(jié)充填體早期強(qiáng)度定義 121
4.1.1 綜采長壁膠結(jié)充填體早期強(qiáng)度 121
4.1.2 巷式膠結(jié)充填體早期強(qiáng)度 121
4.2 煤礦膠結(jié)充填體早期強(qiáng)度需求設(shè)計(jì)原理 122
4.2.1 綜采長壁膠結(jié)充填體早期強(qiáng)度設(shè)計(jì)原理 122
4.2.2 巷式膠結(jié)充填體早期強(qiáng)度設(shè)計(jì)原理 128
4.3 基于貫入法的充填體凝結(jié)時(shí)間標(biāo)定方法 139
4.3.1 膠結(jié)充填材料自穩(wěn)凝結(jié)時(shí)間標(biāo)定 140
4.3.2 膠結(jié)充填材料自穩(wěn)凝結(jié)時(shí)間測試 141
4.4 早期強(qiáng)度需求設(shè)計(jì)方法 146
參考文獻(xiàn) 146
第5章 膠結(jié)充填體后期強(qiáng)度需求及其對采空區(qū)充實(shí)率的影響機(jī)制 148
5.1 煤礦膠結(jié)充填采空區(qū)充實(shí)率的內(nèi)涵 148
5.1.1 充實(shí)率的定義 148
5.1.2 充實(shí)率的影響因素 149
5.1.3 充填體受力及其壓縮率 149
5.2 煤礦膠結(jié)充填采空區(qū)充實(shí)率表征模型 150
5.2.1 膠結(jié)充填體強(qiáng)度與壓縮率的關(guān)系 150
5.2.2 充實(shí)率表征模型 152
5.2.3 多因素對充實(shí)率的影響作用機(jī)制 156
5.3 充實(shí)率表征模型參數(shù)敏感性分析 162
5.3.1 Sobol敏感性分析方法 162
5.3.2 參數(shù)敏感性結(jié)果分析 164
5.4 煤礦膠結(jié)充填目標(biāo)充實(shí)率 168
5.4.1 控制頂板下沉的目標(biāo)充實(shí)率 168
5.4.2 控制導(dǎo)水裂隙帶的目標(biāo)充實(shí)率 170
5.4.3 控制地表沉陷的目標(biāo)充實(shí)率 171
5.5 充實(shí)率表征模型的數(shù)值模擬驗(yàn)證 172
5.5.1 數(shù)值模擬參數(shù) 172
5.5.2 模型及模擬方案 175
5.5.3 模擬結(jié)果分析 176
5.6 膠結(jié)充填體后期強(qiáng)度需求設(shè)計(jì)方法 184
參考文獻(xiàn) 186
第6章 膠結(jié)充填材料配比優(yōu)化方法 188
6.1 超目標(biāo)優(yōu)化改進(jìn)算法 188
6.1.1 NSGA算法 188
6.1.2 NSGA-Ⅲ超目標(biāo)算法 189
6.2 膠結(jié)充填材料配比優(yōu)化方法 190
6.2.1 控制目標(biāo)及優(yōu)化參數(shù) 190
6.2.2 膠結(jié)充填材料多目標(biāo)配比優(yōu)化流程 191
6.3 煤礦膠結(jié)充填體性能與配比智能化設(shè)計(jì)平臺 192
6.3.1 性能與配比智能化設(shè)計(jì)原理 192
6.3.2 智能化設(shè)計(jì)平臺編寫與實(shí)現(xiàn)工具 194
6.3.3 智能化設(shè)計(jì)平臺實(shí)例 197
參考文獻(xiàn) 198
第7章 工程實(shí)例 200
7.1 綜采長壁膠結(jié)充填全周期性能需求設(shè)計(jì)實(shí)例 200
7.1.1 煤礦綜采長壁膠結(jié)充填工程背景 200
7.1.2 長壁膠結(jié)充填輸送性能需求設(shè)計(jì) 204
7.1.3 長壁膠結(jié)充填體強(qiáng)度性能需求設(shè)計(jì) 207
7.1.4 長壁膠結(jié)充填材料配比優(yōu)化設(shè)計(jì) 210
7.1.5 綜采長壁膠結(jié)充填實(shí)例應(yīng)用效果 212
7.2 巷式膠結(jié)充填全周期性能需求設(shè)計(jì)實(shí)例 213
7.2.1 煤礦巷式膠結(jié)充填工程背景 213
7.2.2 巷式膠結(jié)充填輸送性能需求設(shè)計(jì) 219
7.2.3 巷式膠結(jié)充填體強(qiáng)度性能需求設(shè)計(jì) 221
7.2.4 巷式膠結(jié)充填材料配比優(yōu)化設(shè)計(jì) 224
7.2.5 巷式膠結(jié)充填實(shí)例應(yīng)用效果 225
參考文獻(xiàn) 227
編后記 228