采矿与安全工程学报

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矸石充填材料侧压系数影响因素试验研究

  

  1. 1.中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏 徐州 221116;2.中国矿业大学力学与土木工程学院,江苏 徐州 221116;3.山东新巨龙能源有限责任公司,山东 菏泽 274000
  • 出版日期:2020-01-15 发布日期:2020-02-05
  • 作者简介:肖猛(1993— ),男,山东省泰安市人,博士研究生,从事矿井固废处理和混凝土材料等方面的研究。
  • 基金资助:
    国家重点研发计划项目(2018YFC0604706);江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX19_2172);中国矿业大学研究生科研与实践创新计划项目(KYCX19_2172)

Experimental study on influence factors of the lateral pressure coefficient of gangue back-filling materials

  • Online:2020-01-15 Published:2020-02-05

摘要: 破碎矸石在压缩过程中的侧压系数是固体充填沿空留巷工作面巷旁支护体设计的关键参数。然而以往研究中大多使用经验参数,与现场实际情况差别较大。基于此,本文在破碎矸石压缩试验的基础上,采用颗粒流数值模拟软件,通过三维扫描重构矸石颗粒并建立数值模型,确定破碎矸石颗粒流细观参数,并研究颗粒级配、加载速率对破碎矸石压实特性和侧压系数的影响规律。结果表明:破碎矸石压实过程可分为初始压密阶段、承载能力增长阶段和应力-应变线性阶段3个阶段;破碎矸石侧压系数随着压实的不同阶段不断增长,在应力-应变线性阶段趋于稳定,稳定值在0.35~0.40;加载速率增高,能够提高破碎矸石早期承载能力,同时降低早期侧压系数,但在应力-应变线性阶段加载速率对破碎矸石压实特性影响较小;矸石颗粒级配中粒径较高时,矸石轴向承载能力降低,同时侧压系数降低。研究成果可为充填开采无煤柱沿空留巷参数设计提供理论依据。

关键词: 采选充+, 沿空留巷, 侧压系数, 颗粒流