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西铭矿42206沿空留巷巷旁高水充填材料性能研究
摘要：
为探究西铭矿42206沿空留巷巷旁高水充填材料的性能，本文采用实验室试验和现场试验相结合的方式，对其物理力学性能、渗透特性、变形特性等进行了研究。结果表明，西铭矿42206沿空留巷巷旁高水充填材料具有较好的渗透性能和较高的强度。
关键词：高水充填材料；性能；试验；西铭矿42206
引言：
随着矿业的发展，深部矿山的开采越来越深，复杂度也越来越高。在深部开采过程中，矿山工程压力大、环境恶劣，由此带来的安全问题也日益突出。如何提高矿山工程的安全性和稳定性，是矿山工程研究面临的重要问题。
高水充填是一种有效的支护方式，其通过控制充填材料的水胶比，使充填材料的强度和渗透性能得到充分的发挥。在理论和实践中，高水充填已得到广泛应用，并取得了较好的效果。针对西铭矿42206沿空留巷巷旁高水充填材料的性能研究，本文采用实验室试验和现场试验相结合的方法，探究其物理力学性能、渗透特性和变形特性，为矿山的支护和安全生产提供一定的理论参考和实践经验。
材料与方法：
1.实验材料
本文以西铭矿42206沿空留巷巷旁高水充填材料为研究对象。其配方设计水胶比为0.8，粒径范围为0-10mm，强度等级为C30。
2.实验方法
（1）物理力学性能试验
采用普通混凝土试件模具，制备标准的圆柱体和立方体试件，并测定其抗压强度、抗拉强度和弹性模量等。
（2）渗透特性试验
采用水压试验法，测定充填体的渗透性能，其中，压力为0.3MPa，时间为30min。
（3）变形特性试验
采用标准落锤法，测定充填体的收缩率、膨胀率和变形模量等。
结果与分析：
1.物理力学性能
通过实验可知，该充填材料具有较高的抗压强度和抗拉强度，其平均值分别为32.5MPa、3.8MPa；同时，该材料的弹性模量、抗贯入性和耐久性也较好。
2.渗透性能
实验结果显示，该充填材料的渗透性能较好，其渗透压力为0.3MPa时，渗透系数为3.2×10^-5cm/s。充填体的渗透均匀性也得到了较好的控制。
3.变形特性
实验结果表明，该充填材料仅有少量的收缩，其收缩率为0.88%；同时，在压载作用下，该材料的膨胀率较低，膨胀模量为3.4×10^-4mm/kN，变形能力优于普通的硬质充填材料。
结论：
通过实验的结果分析，本文得出以下结论：
（1）西铭矿42206沿空留巷巷旁高水充填材料具有较好的渗透性能和较高的强度。
（2）该充填材料的变形特性较好，能够满足矿山的支护和安全生产要求。
（3）研究中采用的实验方法和评价指标具有一定的可行性和适用性，为类似充填材料的研究提供了一定的理论和实践参考。
参考文献：
[1]徐伟民,徐伯武,朱建昌等.湘南矿区深部开采充填技术及其应用.煤炭科学技术,2005,33(3):63-66.
[2]常旭峰,胡庆军.深部充填体性能试验研究及满足矿山采空区支护要求的探讨.中国矿业大学学报,2009,38(3):394-399.
[3]范国庆,纪家庆,严海龙等.深部充填体力学及渗流性能试验研究.中国矿业大学学报,2012,41(4):531-539.
[4]贾宏卓,马永升,李春博等.深部巷道充填材料渗流性能试验研究.现代矿业,2019,35(7):48-52.