高水材料墩柱沿空留巷技術研究(編輯修改稿)
2025-02-03 07:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 圓鋼 圖 21 墩柱外套結構圖 4500頂小袋子直徑 50mm 長度 300m m充填袋直徑 900m m 圖 22 充填袋 由于墩柱將承受頂?shù)装逡平鼈鬟f的載荷，因此墩柱結構上必須具有一定的支護阻力和可縮性。高水材料形成的充填體結構本身就具有一定的可縮量，且鋼筋網(wǎng)在結構上并沒有形成強度硬化體 膠凝固化 水化溶解 乙料 水化溶解 甲料 高水速凝材料 ? ? 一個封閉的空間結構，當頂板給予墩柱一定壓力時，管內(nèi)高水材料充填體發(fā)生碎脹變形，破碎后的充填體發(fā)生壓縮變形，在鋼筋網(wǎng)破斷前的承載范圍內(nèi)，充填結構依然具有一定的可縮量。 設高水材料 滿足摩爾 庫 侖破壞準則，隨著頂板壓力的增加，管內(nèi)充填料產(chǎn)生橫向變形，材料與鋼筋結構的相互作用力也相應增加，即材料圍壓增大，所帶來的效應是材料的強度增加，當壓力大到一定程度，鋼筋結構發(fā)生沖切破 壞（ 圖 23） ，這就說明其可縮性也是有一定限度的。 σττ 1 =C 1 + σ tan υ 1τ 2 =C 2 + σ tan υ 2τ 3 =C 3 + σ tan υ 3σ 13 σ 23 σ 33 σ 11 σ 21 σ 31 圖 23 高水材料破壞原理 墩柱 參數(shù)確定 墩柱支護參數(shù)的選擇應使本區(qū)段工作面回采穩(wěn)定以后墩柱仍具有一定承載能力 ， 且 保證E1302工作面后方兩個聯(lián)絡巷之間 60m內(nèi)回風順槽具有一定的有效通風斷面，保證工作面通風順暢。 （ 1） 墩 柱強度確定 根據(jù)該工作面上覆巖層結構特點及井下施工條件，綜合考慮 E1302工作面回風順槽試驗巷道的巷旁墩柱支護體的抗壓強度要求和經(jīng)濟效益， 通過調節(jié)水灰比來改變巷旁支護體強度，滿足工程強度要求，最終 選用高水材料的水灰比為 ： 1。 （ 2） 墩柱直徑確定 墩柱直徑選取應保證本區(qū)段工作面回采以后， E1302工作面回采穩(wěn)定以后墩柱仍具有一定承載能力為宜，墩柱直徑過小會造成墩柱承載能力減小，墩柱直徑過大造成資源浪費，使支護成本增高，因此墩柱應具有一個合理的直徑既能保證一定的承載能力又可以節(jié)約成本。 根據(jù)理論分析 ，采用直徑為 850mm、中心距為 1650mm的墩柱能滿足使要求。 采用數(shù)值模擬 在保持 墩柱 中心距為 1650mm不變的情況下， 分別 模擬 墩柱直徑 650mm、 850mm、 1050mm時 巷道圍巖變形量及墩柱變形量如 圖 24所示。 考慮到生產(chǎn)成本， 最終確定 墩柱的合理直徑應取 850mm。 圖 24 巷道圍巖及墩柱變形量 （ 3） 墩柱 間 距確定 如果墩柱 間 距過大，墩柱無法與頂?shù)装逍纬山y(tǒng)一的承載結構，使墩柱承載能力降低，不利于巷道頂?shù)装宓木S護；如果墩柱 間 距過小，不僅給墩柱施工帶來一定的影響，而且過于密集的墩柱使高水材料與鋼 筋網(wǎng)的用量增加，造成巷道支護成本增加，因此，墩柱除應具有合理的直徑外，還應具有合理的 間 距。 數(shù)值計算過程中，分別取墩柱中心距 1450mm、 1650mm、 1850mm架設墩柱，計算不同墩柱 間 距下巷道圍巖及墩柱自身的變形量，從而選取較為合理的墩柱 間 距。計算完成以
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