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作者：杨明;邓辉;蒋亚伟;姚丽敏;周子恒;宋柯燕;
单位：河南理工大学安全科学与工程学院;煤矿灾害防治教育部重点实验室;河南理工大学郑州高等研究院;平顶山天安煤业股份有限公司十矿;
摘要：基于深部矿井高应力巷道的隔热与支护问题，并为推动固废资源化利用，以粉煤灰陶粒作为隔热混凝土基料，开展正交试验，探究粉煤灰、玄武岩纤维和麦秆纤维混掺对材料隔热及力学性能的影响；运用功效系数法确定巷道隔热材料最佳配比，借助低场核磁共振和扫描电镜观测试样微观形貌，深入揭示粉煤灰及纤维掺入对试样隔热性能及力学损失的作用机理。结果表明，麦秆纤维对导热系数和抗压强度影响最为显著，玄武岩纤维次之，粉煤灰影响偏小。当粉煤灰以30%质量分数取代水泥，玄武岩纤维和麦秆纤维分别按胶凝料质量的0.5%和6%掺入时，材料导热系数可达最佳0.185 2 W/(m·K),且能为巷道支护起到一定力学辅助支撑作用。在此最佳配比下，粉煤灰填充部分孔隙致使小孔数量减少，而纤维分割内部结构形成空腔并连通部分孔隙，使得整体孔隙率变大，隔热能力得以强化。同时从力学受损形貌看出，纤维与基体紧密粘连，发挥着桥接与延缓裂缝发展的作用，使得样品受损时维持断而不裂状态，有效保留部分力学性能。研究结果可为深部矿井高应力巷道隔热材料研制提供一定参考。
关键词：安全工程;;热害防治;;隔热材料;;正交试验;;固废利用
基金资助：国家自然科学基金项目(52274186,52274187)
