简谈水害矿井水害相似模拟材料

论文导读：讨46-475.4本章小结47-496石蜡基相似材料探讨49-536.1石蜡用量对相似材料强度的影响49-506.2石蜡类相似材料探讨50-526.3本章小结52-537相似材料弹性模量与抗渗性的探讨53-577.1相似材料弹性模量的测试试验53-557.2相似材料抗渗性能的测试试验55-567.3本章小结56-578结论与展望57-598.1结论57-588.2展望58-59致谢
摘要：矿井水害是井下开采的主要危害之一。通过相似模拟探讨查明水害理由，可为防止突水措施的制定提供依据。低强度、高耐水并具有一定抗渗性的相似材料的研发是矿井水害模拟探讨的关键。有鉴于此，本论文首先根据相似论述推导出了相似模型试验所需相似材料的性能参数，然后分别利用水泥、水泥土、石蜡等作为主要胶结材料，探讨开发了三个系列的岩性相似材料，并对其抗压强度、耐水性、抗渗性等性能进行了较为系统的探讨。结果表明：在水泥基相似材料中掺入适量有机硅可以提升其耐水性，掺入适量氯化钠可以有效提升材料的早期强度并抑制其后期强度增加，使材料的7d、14d和28d强度差别不大，有利于缩短试验周期，同时，该类材料的强度与其水泥用量之间的线相关性良好。在一系列实验的基础上最终获得了软化系数不低于0.85，强度0.3～3.0MPa的水泥基相似材料；软化系数不低于0.85，强度0.1～0.3MPa的水泥土基相似材料；以及具有良好的抗渗性，强度0.1～0.5MPa的石蜡基相似材料。性能比较表明：水泥基相似材料耐水性好，但抗渗性较差；水泥土基相似材料抗渗性好，但受养护条件影响较大；石蜡基相似材料耐水性和抗渗性均好，但制作难度较大。三个系列相似材料的合理组合利用可以满足带矿井水害模型试验要求。关键词：矿井水害论文相似材料论文耐水性论文抗渗性论文软化系数论文
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Abstract4-9
1 绪论9-15

1.1 课题背景9-10

1.2 模型试验及相似材料国内外探讨近况10-12

1.3 探讨的作用和主要内容12-15

1.3.1 探讨的作用12-13

1.3.2 探讨的主要内容13-14

1.3.3 探讨的基本思路14-15

2 岩性相似模型论述探讨15-25

2.1 相似论述15-17

2.

1.1 基本概念15-16

2.

1.2 相似三定理16-17

2.2 相似论述浅析17-19

2.1 量纲18

2.2 量纲浅析的策略和步骤18-19

2.3 矿井突水模拟试验模型相似判据推导19-21

2.4 矿井突水模拟试验参数的选择21-24

2.4.1 模型试验原型介绍21-22

2.4.2 模型比例及选择22-24

2.5 本章小结24-25

3 试验原材料、仪器及试验策略25-29

3.1 试验原材料25-26

3.

1.1 骨料25

3.

1.2 胶结材料25

3.

1.3 化学外加剂25-26

3.2 试验仪器26-27

3.3 试验案例27-29

3.1 试验策略27

3.2 试验内容27-29

4 水泥基相似材料探讨29-43

4.1 原材料的适用性选择试验29-36

4.

1.1 砂胶比、水胶比及外掺料种类与掺量对相似材料的性能影响试验29-31

4.

1.2 外加剂的掺入与掺量对相似材料性能的影响试验31-33

4.

1.3 水泥用量对相似材料性能的影响33-34

4.

1.4 试验用砂对相似材料性能的影响34-36

4.2 水泥基相似材料性能探讨36-39
4.

2.1 相似材料的强度试验36-38

4.

2.2 相似材料其他性能的探讨38-39

4.3 水泥用量与相似材料抗压强度的线性联系39-41

4.4 本章小结41-43

5 水泥土基相似材料探讨43-49

5.1 水泥土试块性能探讨43-45

5.2 不同掺料对水泥土基相似材料性能的影响45-46

5.3 浸水养护水泥土基相似材料的性能探讨46-47

5.4 本章小结47-49

6 石蜡基相似材料探讨49-53

6.1 石蜡用量对相似材料强度的影响49-50

6.2 石蜡类相似材料探讨50-52

6.3 本章小结52-53

7 相似材料弹性模量与抗渗性的探讨53-57

7.1 相似材料弹性模量的测试试验53-55

7.2 相似材料抗渗性能的测试试验55-56

7.3 本章小结56-57

8 结论与展望57-59
8.1 结论57-58
8.2 展望58-59
致谢59-60
参考文献60-62
攻读硕士学位期间发表论文情况62