我国西部榆神府地区浅埋煤层资源丰富，大规模开采对生态环境造成严重影响。条带充填开采是实现保水、保环境绿色开采的有效途径。矿区地处毛乌素沙漠边缘，风积沙来源广泛。通过对矿区风积沙进行科学采沙，就近应用于煤炭保水开采充填中，不仅能够有效遏制土地荒漠化，还有利于促进沙漠的综合治理，实现环境保护。而基于高沙充填材料的胶结剂研究，是开发低成本充填材料、破解高沙充填保水开采发展瓶颈的关键，具有重要的理论意义和应用价值。

通过粒度分析、化学分析、扫描电子显微镜和X射线衍射分析研究了陕西榆林某电厂粉煤灰理化性能。在此基础上采用化学活化，通过单因素活化与正交复合活化，研究了硫酸钠、二水石膏、氢氧化钠、生石灰活化剂对粉煤灰的活化机理，确定了复合活化剂配比为硫酸钠3%、二水石膏1.5%、氢氧化钠0.8%、生石灰7%。将活化粉煤灰用于制备高沙充填材料胶结剂，研究了胶凝材料种类、活化粉煤灰掺量、速凝剂的种类及掺量对高沙充填材料的抗压强度、收缩率的影响规律，揭示了高沙充填胶结机理，确定了高沙充填材料胶结剂配比：P.C42.5水泥与活性粉煤灰的比为1:5，铝酸钠型速凝剂4%。

研究了新型胶结剂下质量浓度及灰沙比对高沙充填材料流动性能的影响规律，结果表明，随着质量浓度和灰沙比的增加，高沙充填材料坍落度减小，流动性下降。高沙充填材料的分层度、泌水率随质量浓度的增加而降低，随着风积沙掺量的增加而增大。陕北矿区煤层埋藏浅，建议采用泵送工艺，质量浓度控制在81~83%之间比较合理。

通过RST-SST软固体流变仪对新型胶结剂下高沙充填材料的流变特性研究表明，高沙充填材料的剪切应力与剪切速率呈线性关系，为宾汉塑性体流变模型，呈现明显的剪切稀化特征，有利于充填材料的泵送及搅拌。高沙充填材料的灰沙比与质量浓度对屈服应力和塑性粘度系数均有显著影响。随着灰沙比和质量浓度的增加，屈服应力均呈增长趋势。

我国西部榆神府地区浅埋煤层资源丰富，大规模开采对生态环境造成严重影响。条带充填开采是实现保水、保环境绿色开采的有效途径。矿区地处毛乌素沙漠边缘，风积沙来源广泛。通过对矿区风积沙进行科学采沙，就近应用于煤炭保水开采充填中，不仅能够有效遏制土地荒漠化，还有利于促进沙漠的综合治理，实现环境保护。而基于高沙充填材料的胶结剂研究，是开发低成本充填材料、破解高沙充填保水开采发展瓶颈的关键，具有重要的理论意义和应用价值。

通过粒度分析、化学分析、扫描电子显微镜和X射线衍射分析研究了陕西榆林某电厂粉煤灰理化性能。在此基础上采用化学活化，通过单因素活化与正交复合活化，研究了硫酸钠、二水石膏、氢氧化钠、生石灰活化剂对粉煤灰的活化机理，确定了复合活化剂配比为硫酸钠3%、二水石膏1.5%、氢氧化钠0.8%、生石灰7%。将活化粉煤灰用于制备高沙充填材料胶结剂，研究了胶凝材料种类、活化粉煤灰掺量、速凝剂的种类及掺量对高沙充填材料的抗压强度、收缩率的影响规律，揭示了高沙充填胶结机理，确定了高沙充填材料胶结剂配比：P.C42.5水泥与活性粉煤灰的比为1:5，铝酸钠型速凝剂4%。

研究了新型胶结剂下质量浓度及灰沙比对高沙充填材料流动性能的影响规律，结果表明，随着质量浓度和灰沙比的增加，高沙充填材料坍落度减小，流动性下降。高沙充填材料的分层度、泌水率随质量浓度的增加而降低，随着风积沙掺量的增加而增大。陕北矿区煤层埋藏浅，建议采用泵送工艺，质量浓度控制在81~83%之间比较合理。

通过RST-SST软固体流变仪对新型胶结剂下高沙充填材料的流变特性研究表明，高沙充填材料的剪切应力与剪切速率呈线性关系，为宾汉塑性体流变模型，呈现明显的剪切稀化特征，有利于充填材料的泵送及搅拌。高沙充填材料的灰沙比与质量浓度对屈服应力和塑性粘度系数均有显著影响。随着灰沙比和质量浓度的增加，屈服应力均呈增长趋势。

我国西部榆神府地区浅埋煤层资源丰富，大规模开采对生态环境造成严重影响。条带充填开采是实现保水、保环境绿色开采的有效途径。矿区地处毛乌素沙漠边缘，风积沙来源广泛。通过对矿区风积沙进行科学采沙，就近应用于煤炭保水开采充填中，不仅能够有效遏制土地荒漠化，还有利于促进沙漠的综合治理，实现环境保护。而基于高沙充填材料的胶结剂研究，是开发低成本充填材料、破解高沙充填保水开采发展瓶颈的关键，具有重要的理论意义和应用价值。

通过粒度分析、化学分析、扫描电子显微镜和X射线衍射分析研究了陕西榆林某电厂粉煤灰理化性能。在此基础上采用化学活化，通过单因素活化与正交复合活化，研究了硫酸钠、二水石膏、氢氧化钠、生石灰活化剂对粉煤灰的活化机理，确定了复合活化剂配比为硫酸钠3%、二水石膏1.5%、氢氧化钠0.8%、生石灰7%。将活化粉煤灰用于制备高沙充填材料胶结剂，研究了胶凝材料种类、活化粉煤灰掺量、速凝剂的种类及掺量对高沙充填材料的抗压强度、收缩率的影响规律，揭示了高沙充填胶结机理，确定了高沙充填材料胶结剂配比：P.C42.5水泥与活性粉煤灰的比为1:5，铝酸钠型速凝剂4%。

研究了新型胶结剂下质量浓度及灰沙比对高沙充填材料流动性能的影响规律，结果表明，随着质量浓度和灰沙比的增加，高沙充填材料坍落度减小，流动性下降。高沙充填材料的分层度、泌水率随质量浓度的增加而降低，随着风积沙掺量的增加而增大。陕北矿区煤层埋藏浅，建议采用泵送工艺，质量浓度控制在81~83%之间比较合理。

通过RST-SST软固体流变仪对新型胶结剂下高沙充填材料的流变特性研究表明，高沙充填材料的剪切应力与剪切速率呈线性关系，为宾汉塑性体流变模型，呈现明显的剪切稀化特征，有利于充填材料的泵送及搅拌。高沙充填材料的灰沙比与质量浓度对屈服应力和塑性粘度系数均有显著影响。随着灰沙比和质量浓度的增加，屈服应力均呈增长趋势。

Shallow coal seam resources are abundant in Yushenfu area in western China,  large-scale mining has a serious impact on the ecological environment. Strip filling mining is an effective way to realize green mining with water conservation and environmental protection. The mining area is located at the edge of Mu Us Desert, with a wide range of sources of aeolian sand. Scientific sand mining of the aeolian sand in the mining area and its application in the nearby coal water conservation mining and filling can not only effectively curb the desertification of the land, but also promote the comprehensive management of the desert and achieve environmental protection. The research on the cementing agent for the high-aeolian-sand filling material is the key to develop the low-cost filling material and break the development bottleneck of the high-aeolian-sand filling and water conservation mining, which has important theoretical significance and application value.

The physical and chemical properties of fly ash from a power plant in yulin, shaanxi were studied by particle size analysis, chemical analysis, scanning electron microscope and X ray diffraction. On this basis, the activation mechanism of fly ash by sodium sulfate, gypsum dihydrate, sodium hydroxide and quicklime activator was studied by chemical activation, single factor activation and orthogonal compound activation, and the ratio of compound activator was determined to be 3% sodium sulfate, 1.5% gypsum dihydrate, 0.8% sodium hydroxide and 7% quicklime. Activated fly ash was used to prepare the cementing agent of high-aeolian-sand filling material. The influence of the type of cementitious material, the dosage of activated fly ash, the type and dosage of accelerating agent on the compressive strength and shrinkage of high-aeolian-sand filling material was studied, the cementitious mechanism of high-aeolian-sand filling was revealed, and the ratio of the cementing agent of high-aeolian-sand filling material was determined. The ratio of P.C42.5 cement to active fly ash is 1:5, and sodium aluminate type accelerator is 4%.

The effects of mass concentration and cement-sand ratio on the flow performance of high-aeolian-sand filling materials were studied. The results show that with the increase of mass concentration and cement-sand ratio, the slump and fluidity of high-aeolian-sand filling materials decrease. The delamination degree and bleeding rate of high-aeolian-sand filling material decreased with the increase of mass concentration, but increased with the increase of aeolian sand content. The coal seam in the northern Shaanxi mining area is shallow, so it is recommended to use a pumping process, and it is reasonable to control the mass concentration between 81~83%.

RST-SST soft solid rheometer was used to study the rheological properties of high-aeolian-sand filling material under the new cementing agent. The results show that the shear stress of high-aeolian-sand filling material has a linear relationship with the shear rate, which is a Bingham plastic body rheological model, showing obvious shear thinning characteristics, which is beneficial to the pumping and stirring of filling material. The cement-sand ratio and mass concentration of high-aeolian-sand filling materials have significant effects on the yield stress and the plastic viscosity coefficient. The yield stress increases with the increase of cement-sand ratio and mass concentration.

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