高水材料墩柱沿空留巷技術(shù)研究(編輯修改稿)
2025-02-03 07:51 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圓鋼 圖 21 墩柱外套結(jié)構(gòu)圖 4500頂小袋子直徑 50mm 長(zhǎng)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(jié)構(gòu)上必須具有一定的支護(hù)阻力和可縮性。高水材料形成的充填體結(jié)構(gòu)本身就具有一定的可縮量，且鋼筋網(wǎng)在結(jié)構(gòu)上并沒(méi)有形成強(qiáng)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(gè)封閉的空間結(jié)構(gòu)，當(dāng)頂板給予墩柱一定壓力時(shí)，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(jié)構(gòu)依然具有一定的可縮量。 設(shè)高水材料 滿(mǎn)足摩爾 庫(kù) 侖破壞準(zhǔn)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(jié)構(gòu)的相互作用力也相應(yīng)增加，即材料圍壓增大，所帶來(lái)的效應(yīng)是材料的強(qiáng)度增加，當(dāng)壓力大到一定程度，鋼筋結(jié)構(gòu)發(fā)生沖切破 壞（ 圖 23） ，這就說(shuō)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(hù)參數(shù)的選擇應(yīng)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(gè)聯(lián)絡(luò)巷之間 60m內(nèi)回風(fēng)順槽具有一定的有效通風(fēng)斷面，保證工作面通風(fēng)順暢。 （ 1） 墩 柱強(qiáng)度確定 根據(jù)該工作面上覆巖層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及井下施工條件，綜合考慮 E1302工作面回風(fēng)順槽試驗(yàn)巷道的巷旁墩柱支護(hù)體的抗壓強(qiáng)度要求和經(jīng)濟(jì)效益， 通過(guò)調(diào)節(jié)水灰比來(lái)改變巷旁支護(hù)體強(qiáng)度，滿(mǎn)足工程強(qiáng)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(yīng)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(guò)小會(huì)造成墩柱承載能力減小，墩柱直徑過(guò)大造成資源浪費(fèi)，使支護(hù)成本增高，因此墩柱應(yīng)具有一個(gè)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(mǎn)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(shí) 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(yīng)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(guò)大，墩柱無(wú)法與頂?shù)装逍纬山y(tǒng)一的承載結(jié)構(gòu)，使墩柱承載能力降低，不利于巷道頂?shù)装宓木S護(hù)；如果墩柱 間 距過(guò)小，不僅給墩柱施工帶來(lái)一定的影響，而且過(guò)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(hù)成本增加，因此，墩柱除應(yīng)具有合理的直徑外，還應(yīng)具有合理的 間 距。 數(shù)值計(jì)算過(guò)程中，分別取墩柱中心距 1450mm、 1650mm、 1850mm架設(shè)墩柱，計(jì)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(jì)算完成以
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