基于“两介质-三界面”模型的散煤注浆固结宏细观规律
李桂臣
孙长伦
孙元田
崔光俊
钱德雨
1.中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏徐州221116;中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州2211162.中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏徐州221116;中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州2211163.中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏徐州221116;中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州2211164.中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏徐州221116;中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州2211165.中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏徐州221116;中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221116
摘要：为了预判水泥浆注浆加固淮北矿区松散煤层效果,提供合理注浆参数,确保松散破碎围岩体注浆加固后稳定,文章基于离散元思想,将散煤和水泥视为颗粒,结合散煤-水泥浆胶结体单轴压缩试验和颗粒流模拟软件,研究散煤注浆加固效果,从宏-细观角度揭示散煤水泥浆注浆加固规律.文章构建了散煤-水泥“两介质-三界面”模型;校核了散煤-水泥浆胶结体三界面细观力学参数,分析了颗粒配比和胶结体孔隙率对散煤注浆加固效果的影响规律.研究结果表明:“两介质-三界面”模型包括散煤颗粒、水泥颗粒,散煤颗粒之间胶结界面、水泥颗粒之间的胶结界面和散煤与水泥颗粒之间的胶结界面,模型不仅能够模拟常规岩体力学实验,还能够进行胶结参数影响特性研究,适用于散体介质注浆加固效果预判;散煤-水泥浆胶结体单轴压缩强度σc和弹性模量E随着散煤与水泥颗粒配比γ增加先增大后减小,存在最佳配比,散煤含量增加的过程分为初期骨料强化和后期胶结弱化两个阶段;胶结体单轴压缩强度σc和弹性模量E随着孔隙率n增加而加速减小,粒径越小、充填程度越高的注浆材料,加固效果越好.在现场注浆设计施工过程中,根据现场围岩破碎程度,优选粒径小、可注性好的浆液,能够获得较好的注浆加固效果.
关键词：散煤水泥浆孔隙率宏细观“两介质-三界面”模型
分类号：TD265.4(矿山设计与建设)
资助基金：国家重点研发计划(2016YFC0600901)国家自然科学基金(51574224)国家自然科学基金(51704277)
论文发表日期：2019-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 427-434 )
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