矸石山矸石散体分布规律及其与渗透特性的关联研究

为探究不同矸石散体粒径对煤矸石山斜坡面渗透特性的影响，基于分形理论、柯兹尼理论和Rosin-Rammler模型，分析了煤矸石山斜坡面不同高度矸石散体的粒度组成分布函数与自然分级现象，确定了矸石散体级配参数与分形维数之间的理论关系，并结合渗透率测定试验建立了煤矸石山斜坡面高度与渗透率之间的定量关系式。结果表明：矸石散体粒径分布与其取样点的高度密切相关，中间粒径D₅₀和平均粒径■均随取样点高度的增加呈减小趋势，且中间粒径D₅₀的减小速率相对较大；矸石山斜坡面取样点距离地面的高度与矸石山整体高度的比值越大，矸石散体的级配效果越好；分维数与不均匀系数间呈正相关线性关系，而其与曲率系数之间无明显线性关系。斜坡面上部到底部的不均匀系数呈现出由平缓到陡峭的变化趋势，上部与中部的不均匀系数均大于5,且曲率系数在1.2～1.7范围内，可以确定矸石山斜坡面上、中部的散体级配相对较好；明确了渗透率k与分维数D的相互关系，分维数越小，渗透率越大。