一种沿空留巷掺纤维高水速凝材料巷旁充填体宽度的确定方法技术

技术编号:44593231 阅读:12 留言:0更新日期:2025-03-14 12:51
本发明专利技术公开了一种沿空留巷掺纤维高水速凝材料巷旁充填体宽度的确定方法,包括掺纤维高水速凝材料巷旁充填体强度‑韧性时变规律模拟方法确定、沿空留巷煤岩体模型参数校正、反演掺纤维高水速凝材料巷旁充填体沿空留巷围岩结构演化的3DEC模型构建、不同宽度掺纤维高水速凝材料巷旁充填体与沿空留巷顶板运动、围岩变形和掺纤维高水速凝材料巷旁充填体裂纹及损伤程度的变化关系、综合评判不同宽度掺纤维高水速凝材料巷旁充填体沿空留巷围岩稳定等级、沿空留巷掺纤维高水速凝材料巷旁充填体宽度确定;本发明专利技术提供一种沿空留巷掺纤维高水速凝材料巷旁充填体宽度的确定方法,解决了掺纤维高水速凝材料巷旁充填体宽度不合理导致的材料成本增加、沿空留巷剧烈变形等问题,保证掺纤维高水速凝材料巷旁充填体沿空留巷围岩稳定,提高煤炭资源回收率,有利于推广掺纤维高水速凝材料巷旁充填体沿空留巷的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤矿开采,具体涉及一种沿空留巷掺纤维高水速凝材料巷旁充填体宽度的确定方法


技术介绍

1、沿空留巷经历本区段和下区段工作面回采的采动影响,围岩破裂程度高,容易产生较大的变形,因此,在巷旁充填体构筑初期,其既要具备切断采空区外侧顶板的能力,同时在构筑中期和后期要具备一定的可收缩性,以逐渐地适应采空区上方关键块的回转下沉,另外,还需要具备较好的密封性能,隔离采空区中的有害气体。沿空留巷巷旁充填体的稳定性是沿空留巷能否取得成功的关键,高水速凝材料具有良好的塑性特性和高应变承载特性,具有沿空留巷巷旁支护所需的可缩性。为了降低巷旁充填成本、拓宽沿空留巷技术对围岩条件的适应性、提升沿空留巷围岩结构的稳定性,已有文献论证了纤维对高水速凝材料巷旁充填体具有增强-增韧效果。

2、有关未掺纤维高水速凝材料巷旁充填体沿空留巷围岩稳定方面的研究已经非常丰富,有关掺纤维高水速凝材料充填体的增强-增韧效应研究仅限于试验室研究,然而掺纤维高水速凝材料巷旁充填体对沿空留巷顶板垮落、沿空留巷围岩变形量和巷旁充填体裂纹及损伤程度演化的影响规律方面的研究很少,难以确定本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种沿空留巷掺纤维高水速凝材料巷旁充填体宽度的确定方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种沿空留巷掺纤维高水速凝材料巷旁充填体宽度的确定方法,其特征在于,步骤S1中,结合矿山实际应用条件,掺纤维高水速凝材料巷旁充填体中的纤维体积掺量为0.3%,纤维长度为6mm、纤维直径为18μm,纤维类型为聚丙烯纤维。

3.如权利要求1所述的一种沿空留巷掺纤维高水速凝材料巷旁充填体宽度的确定方法,其特征在于,步骤S1中,使用“block zone generate edge length”与“block zonelist poly”命令获取细化的四面体...

【技术特征摘要】

1.一种沿空留巷掺纤维高水速凝材料巷旁充填体宽度的确定方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种沿空留巷掺纤维高水速凝材料巷旁充填体宽度的确定方法,其特征在于,步骤s1中,结合矿山实际应用条件,掺纤维高水速凝材料巷旁充填体中的纤维体积掺量为0.3%,纤维长度为6mm、纤维直径为18μm,纤维类型为聚丙烯纤维。

3.如权利要求1所述的一种沿空留巷掺纤维高水速凝材料巷旁充填体宽度的确定方法,其特征在于,步骤s1中,使用“block zone generate edge length”与“block zonelist poly”命令获取细化的四面体节理坐标,将掺纤维高水速凝材料巷旁充填体的块体进行四面体细化,四面体间相互接触的节理面的力学运算节理滑移破坏准则。依据现场工程煤岩体力学参数对模型需要输入的节理面参数:抗拉强度、内聚力、内摩擦角、法向刚度和切向刚度,块体参数:弹性模量、密度和泊松比进行校正,得到能够模拟出不同龄期掺纤维高水速凝材料充填体实验室单轴压缩应力-应变特性的节理面参数和块体参数,确保3dec模型中参数设置的合理性。

4.如权利要求1所述的一种沿空留巷掺纤维高水速凝材料巷旁充填体宽度的确定方法,其特征在于,步骤s1中,考虑沿空留巷巷旁充填体布置的阶段性与连续性,采用分步开挖和分步及时构筑巷旁充填体,工作面每开挖3.2m、连续开挖两次,随工作面回采即时构筑3.2m长的巷旁充填体,接着对巷旁充填区域增强-增韧巷旁充填体力学参数进行设定,然后运算1000步,继续开挖3.2m,上一阶段掺纤维高水速凝材料巷旁充填体力学参数变为对应2天龄期的参数,循环往复,直至工作面开挖结束(28d强度视为掺纤维高水速凝材料巷旁充填体的最终强度)。

5.如权利要求1所述的一种沿空留巷掺纤维高水速凝材料巷旁充填体宽度的确定方法,其特征在于,步骤s2中,依据沿空留巷工作面布置概况,考虑模型的运算速率和模型的边...

【专利技术属性】
技术研发人员:张自政刘帅刚刘洪林柏建彪王奇峰李久明王沉徐世强孙旭鹏
申请(专利权)人:湖南科技大学
类型:发明
国别省市:

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