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超高水材料充填

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【阳泉高星建材外加剂】为您介绍：

基本顶岩性及厚度对超高水充填的影响。

基本顶岩石的力学特性和基本顶的厚度直接决定了顶板垮距的大小。岩石的抗拉强度越高，基本顶初次垮落的步距越大，超高水充填技术越容易实施，充填之后的固结体也就越容易接顶。而基本顶的厚度越大，则说明在相同岩性条件下基本顶的刚度越强，越不易发生断裂。  

需要注意的是，有些基本顶，例如以石灰岩为主要构成的基本顶，在整个充填过程中经常不发生破断，但随着工作面的逐步推进会呈现出弯曲下沉的情况。弯曲下沉的基本顶，压缩了下部的充填空间，同时上部岩层会逐步发生离层形成弯曲下沉带，甚至对地表产生影响。

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深度对充填开采的影响:随着开采深度的增加，基本顶所受到的上部载荷相应的增加，单位面积充填体上所受的压力也越大，这对充填材料的性能和充填工艺的要求更高。

煤层厚度及直接顶对充填开采的影响：煤层厚度及直接顶的垮落高度，这二者直接决定了充填施工过程中液面的接顶长度和充填量。二者的和越大则采空区悬顶距离越长。

超高水材料固结体稳定性：

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超高水材料固结体稳定性：钙矾石的化学稳定性

从钙矾石的形成角度分析，钙矾石属不一致溶四元化合物。大量研究结果表明，钙矾石失去稳定的主要因素是风化，即将超高水材料固结体完全置于空气中。失稳的主要机理为：

钙矾石在空气中，即在干燥条件下，与CO2作用会分解为碳酸钙、硫酸钙和氢氧化铝（或成碳铝酸钙），造成钙矾石风化崩解。其反应式为：

3CaOAl2O33CaSO432H2O

3（CaSO42H2O）+3CaCO3+Al2O3xH2O+(26-x)H2O

在封闭状态下，上述风化条件是不存在的。因此，钙矾石在封闭条件下，或在完全潮湿状态下，可长期稳定。当超高水充填材料用于采空区充填时，其完全处于封闭状态下，只要所处环境不受大的地质运动破坏，超高水材料可以保持稳定。

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热稳定性：除封闭状态外，在开封干热情形下，从55℃开始到100℃，24个配位水逐步脱去，在约160~260℃，脱去相当4H2O，在370℃以上脱去相当2H2O。但在400℃以下，滴水会重新生成钙矾石。超过400℃则逐渐分解生成硬石膏，约950℃时全部形成无水硫铝酸钙及氧化钙等。

受压下稳定性：高压对钙矾石的稳定性有影响。研究结果表明，在3GPa时，钙矾石开始失稳。压力继续升高，钙矾石开始转化成无定型结构。因此，一般情况下，超高水材料形成的固结体不会用于如此高压状况下。

综上所述，只要超高材料固结体处于封闭状态或存在水体中，它可以保持长期的稳定，除非其存在环境发生变化，使其完全处于空气中。