【摘 要】
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煤矸石是煤炭资源开发过程中伴生的固体废弃物,产量大、利用率低,存在严重的安全风险与生态环境污染问题。同时,煤矸石天然状态下理化性质稳定,在资源化利用中受到品质、活性和成本等因素限制。因此,煤矸石绿色高效处置与利用成为煤炭绿色开采的研究热点。本文面向煤炭资源绿色开采与煤矸石综合利用双重需求,采用实验室测试与理论分析方法,研究了机械活化与尿素助磨煤矸石物理化学特性、机械活化与尿素助磨煤矸石基注浆材料输
【基金项目】
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国家杰出青年科学基金项目（51725403）； 国家自然科学基金重点项目（52130402）；
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煤矸石是煤炭资源开发过程中伴生的固体废弃物,产量大、利用率低,存在严重的安全风险与生态环境污染问题。同时,煤矸石天然状态下理化性质稳定,在资源化利用中受到品质、活性和成本等因素限制。因此,煤矸石绿色高效处置与利用成为煤炭绿色开采的研究热点。本文面向煤炭资源绿色开采与煤矸石综合利用双重需求,采用实验室测试与理论分析方法,研究了机械活化与尿素助磨煤矸石物理化学特性、机械活化与尿素助磨煤矸石基注浆材料输送和力学性能、生石灰改性煤矸石基注浆材料性能分析等主要内容。论文主要成果如下:（1）研究了机械研磨与添加剂作用下煤矸石物理化学性质的演变特征,表征了研磨时间及尿素掺量对煤矸石粒径、晶体结构、官能团、表面形貌及火山灰活性的影响规律,揭示了高能机械力与尿素对煤矸石活化作用机理。（2）利用机械活化煤矸石制备注浆材料,基于试验性能测试结果,研究了研磨时间、料浆浓度与材料输送性能及力学性能相互作用规律,优化了机械活化煤矸石基注浆材料的配比。（3）利用尿素助磨煤矸石制备注浆材料,研究了尿素掺量及研磨时间对材料输送性能和力学性能的影响,揭示了尿素助磨煤矸石物理化学性质对材料流动度、析水率及抗压强度的影响机制。（4）基于机械活化及尿素助磨煤矸石基注浆材料试验结果,研究了生石灰作为碱激发剂对材料输送性能及力学性能改性的优化效果,筛选得到了符合工程需求的优势配比。该论文有图36幅,表22个,参考文献101篇。
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