注浆钢管墩柱承载性能与综放开采切顶留巷应用研究
李怀珍
李家豪
袁瑞甫
穆棒棒
解帅帅
河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 454003
摘要：目的 采用不同形式充填体进行巷旁支护存在运输量大、工艺复杂、初强低和成本高等问题,因此亟需研发一种高强、高刚、轻型模块化巷旁支护结构.方法 采用理论分析、室内试验、数值计算和工程应用等方法开展研究,选取长500 mm,ϕ159 mm的钢管墩柱,采用不同壁厚和不同水灰比注浆进行轴心加载试验和数值计算,明确影响注浆钢管墩柱承载性能的敏感因素和合理参数.对外形结构进行设计并加工长1 200 mm,ϕ159 mm的钢管墩柱,注入水灰比0.4的浆液进行轴向加载试验和数值计算.结合某综放工作面切顶留巷,通过极限平衡法和数值计算,分析现场用墩柱(长3 000 mm、外径299 mm、壁厚8 mm、水灰比0.4)的承载性能.结果 结果表明,钢管壁厚为8 mm、水灰比为0.4时钢管墩柱具有相对理想的极限承载力.工程现场注浆钢管墩柱轴向极限承载力超过4 800 kN,与理论预测高度吻合.结论 注浆钢管墩柱通过优化钢管壁厚与浆液配比,具备较高承载能力,简化了施工流程,降低了设备需求与材料成本.工程实践表明,采用注浆钢管墩柱进行综放开采切顶留巷巷旁支护,巷道稳定后的顶底板最大移近量为78 cm,巷帮最大移近量为95 cm,巷道收缩率满足工程要求.
关键词：沿空留巷注浆钢管墩柱承载性能综放开采工程应用
分类号：TD353(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52474095)河南省科技攻关项目(252102320325)
论文发表日期：2026-03-31
在线出版日期：2026-03-04（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 129-139 )
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