新材料及其应用

本发明属于煤炭行业煤矸石充填开采技术领域，尤其涉及一种矸石充填推压捣实试验箱及矸石充填推压捣实方法。本发明提出的矸石充填推压捣实试验箱及矸石充填推压捣实方法主要提供矸石充填模拟实验过程中对矸石充填材料的充填、推捣和夯实的试验空间，用以辅助研究充填矸石材料的推实和固结成型特性，以及充填材料推压捣实之后的运动状态和充填体的承载能力等，不仅更真实的还原现场充填工作流程，而且为研究充填体的力学特性提供便利，为工业试验提供参考。

矸石充填技术已经成为一个主要的现代煤矿绿色开采技术，利用煤矿生产过程中废弃的矸石等固体废物进行井下采空区回填，不仅取得了显著的经济和社会效益，而且对于改善矿区生产生活环境、解决三下压煤等问题发挥了重要作用。在实际煤矿充填过程中，往往采用一种特殊的充填液压支架，将混合好的充填物料由液压支架后部输送机放料口放入采空区，然后利用夯实机构对采空区一侧的充填矸石进行推压捣实，减少充填矸石欠接顶量，增加矸石密实度和充填充实率，而充填矸石的密实度和充实率直接关系煤矿矸石充填的质量和效果。针对充填矸石密实度和充实率方面，目前研究成果较多，但大多数研究成果都是设计和利用压缩钢桶对充填矸石的轴向压缩特性进行试验研究，鲜有研究成果和文献资料是设计利用一种试验矸石充填装置对充填矸石进行横向推压，以在实验室中研究充填矸石的推实特性，也鲜有资料研究充填矸石经过推压之后的运动状态，以及充填矸石的固结成型性质等。因此，基于此思路，本发明提出了一种矸石充填推压捣实试验箱及矸石充填推压捣实方法。

本发明的矸石充填推压捣实试验箱，结构简化，加工方便，操作简单，节省成本，可以通过低成本的相似模拟试验掌握研究对象的性质和规律，节省了工业性试验的大量人力、物力、财力，时间成本以及减少了工业性试验结果的不确定性风险，经济适用效果较为显著。装置易携带，可改变相关参数设计，满足不同试验参数的要求。