堆积角对采空区充填墩柱承载力影响试验研究

• 作者: 朱世彬 王晓东 许刚刚 苗贺朝
• 来源期刊: 煤炭科学技术
• 关键词: 大空洞采空区 高浓度浆液 充填墩柱 堆积角
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 采矿科学与工程|Mining Science and Engineering
• 页码范围: 38-44
• 页数: 7页
• 分类号: TD315
• 语种: 中文

摘要

高浓度浆液具有环保、节能、减排、安全、高效等特点,正逐步被认可与应用,其注入到采空区后通常形成支撑圆台,不同堆积角度圆台对上覆岩层的支撑效果不同,掌握堆积角度对圆台承载力影响规律至关重要.为研究堆积角度对圆台承载力的影响规律,利用3D打印技术进行模具制作.选取水泥为胶结材料,标准砂为骨料,胶结料和骨料质量比为1:3,水和水泥质量比为0.56的高浓度浆液.将高浓度浆液浇筑到模具中,制作不同堆积角度圆台试样.高浓度浆液在模具中静置1d后脱模,随后将试样放在水中进行养护,待龄期为7 d时,利用WAW-300微机控制电液伺服万能试验机,进行单轴抗压试验.结果表明:圆台直径和高度相同时,堆积角越小,极限承载能力越强.堆积角30°、45°和60°的受力-变形曲线上升阶段与经典受压应力-应变曲线一致,破坏过程均可分为Ⅰ短暂弹性阶段、Ⅱ裂隙扩展阶段、Ⅲ维护结构失效阶段.不同堆积角圆台试样受压破坏过程相似,由于周围材料对受力核心区起到了提供围压的作用,使得堆积角越小,围压越大,圆台试样越不易被破坏.随着堆积角度的增大,试样单位体积承载力增大.不考虑墩柱的排布设计,只考虑其承载力算数和时,同一注浆量下,堆积角越大,承载效果越好.