胶结充填体侧限压缩力学特性及采空区顶板控制效果评价
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煤矿安全
- 网络首发时间:2025-02-17 10:04:49
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作者
魏振鑫 张鹏飞 谢晋 赵同彬
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单位
山东科技大学能源与矿业工程学院山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地开滦(集团)有限责任公司
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摘要
胶结充填是1种有效控制采空区顶板的技术手段。为了定量评价胶结充填条件下充填体对采空区顶板的承载控制效果,开展了胶结充填体侧限条件下的双轴压缩试验,分析了不同养护龄期充填体的力学参数及强度时效特性,实测获取了胶结充填条件下的采空区顶板变形和充填体应力演化规律,提出了评价采空区充填效果的新指标,并通过数值模拟进行了验证。结果表明:充填体强度随养护龄期呈指数型增长,养护龄期为2 d时抗压强度已达到4.6 MPa左右,养护龄期为7 d时抗压强度基本达到最大值7 MPa左右;根据现场实测,采空区充填体最大压缩量为80.9 mm,约为工作面采高的4.3%,充填体应力稳定值为2.37 MPa,均在工作面90 m后达到基本稳定,且演化规律具有明显的阶段特征;回采速率为4.0 m/d时充填体安全系数为1.38,压实系数接近于1;根据数值模拟结果,胶结充填条件下顶板塑性区高度比垮落开采减少78.4%,采空区中部最大垂直位移减少83.6%,覆岩垂直应力峰值减少36.4%。胶结充填对采空区顶板控制效果明显。
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关键词
胶结充填侧限双轴压缩充填体应力采空区顶板沉降充填效果评价
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引用格式
魏振鑫,张鹏飞,谢晋,等.胶结充填体侧限压缩力学特性及采空区顶板控制效果评价[J/OL].煤矿安全,1-11[2025-02-19].https://doi.org/10.13347/j.cnki.mkaq.20241460.