一种高水材料煤矸石充填体承载性能优化数值模拟方法技术

本发明专利技术公开了一种高水材料煤矸石充填体承载性能优化数值模拟方法，先通过加载试验获得高水材料试件的应力‑应变曲线及破坏形态，接着建立高水材料试件数值模型并通过模拟加载获取对应的参数，从而建立所需的数值模型；然后测定高水材料浆液的黏度参数，并计算煤矸石颗粒的进入浆液的体积与在浆液内的运动特征；后续通过获取煤矸石颗粒在不同黏度的浆液中煤矸石分布情况，获得煤矸石颗粒分布模型；将分布模型与数值模型进行融合，从而建立含有煤矸石的高水充填体数值模型；利用该模型测试其力学性能，分析煤矸石颗粒参数和分布形态对充填体力学性能的影响规律，并在此基础上预现不同煤矸石和浆液参数下煤矸石颗粒分布形态和预测充填体承载性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高水材料煤矸石充填体承载性能优化数值模拟方法，属于充填体力学测试。

技术介绍

1、采用高水材料充填体替代煤柱的沿空留巷技术能够实现巷道的二次利用和煤柱资源回收，是一种新型绿色矿山开采技术。煤矸石是煤矿开采和洗选过程中产生的固体废弃物，通常堆积存储在地表，占用了土地资源，且存在火灾、滑坡和崩塌等隐患。将煤矸石破碎成颗粒后作为骨料颗粒置入高水材料充填体中，不仅能够减少废弃物堆积，还能降低高水材料使用量和进一步提高沿空留巷技术的环保性。从高水材料置入水中搅拌到凝结成固体需要一定时间，在此过程中煤矸石颗粒在浆液中的运移特征很难监测，受固液密度影响，煤矸石颗粒存在不均匀分布、漂浮或沉底的现象，这些不同的煤矸石分布形态对充填体强度影响情况目前无法知晓。

2、若采用实验室浇筑试件的试验方法解决上述问题和优化煤矸石高水充填体配比与材料成分比例以提高充填体承载性能，则需要大量的实验，且无法控制每次实验煤矸石分布形态等参数的一致，这样就会导致实验变量不唯一，进而会影响实验结果的准确性。

3、综上所述，如何提供一种新的方法，能够可视化浆本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高水材料煤矸石充填体承载性能优化数值模拟方法，其特征在于，具体步骤为：

2.根据权利要求1所述高水材料煤矸石充填体承载性能优化数值模拟方法，其特征在于，所述步骤A中设定尺寸的圆柱形高水材料试件为的圆柱形高水材料试件。

3.根据权利要求1所述高水材料煤矸石充填体承载性能优化数值模拟方法，其特征在于，所述步骤C中模拟获得煤矸石颗粒在进入高水材料浆液后的运动特征，具体为：

4.根据权利要求1所述高水材料煤矸石充填体承载性能优化数值模拟方法，其特征在于，所述步骤B中每次测定的时间间隔为0.5h。

5.根据权利要求1所述高水材料煤矸石充填体承...

【技术特征摘要】

1.一种高水材料煤矸石充填体承载性能优化数值模拟方法，其特征在于，具体步骤为：

2.根据权利要求1所述高水材料煤矸石充填体承载性能优化数值模拟方法，其特征在于，所述步骤a中设定尺寸的圆柱形高水材料试件为的圆柱形高水材料试件。

3.根据权利要求1所述高水材料煤矸石充填体承载性能优化数值模拟方法，其特征在于，所述步骤c中模拟获得煤矸石颗粒在进入高水材料浆液后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵祥岍，柏建彪，夏军武，柏夏，邓敏，张栋，赵涛，卞卡，
申请(专利权)人：江苏博厦矿山科技有限公司，
类型：发明
国别省市：