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国内刊号：11-2402/TD
国际刊号：0253-2336
发布日期:
作者：苏培莉, 文嘉豪, 谷拴成, 刘锋, 李冲,
关键词：突水, 骨料颗粒, 沉积运移, 自由落体, 类平抛, 滑移, 突水通道, 注浆加固,
先行灌注骨料后注浆可有效控制煤岩体突水。骨料在煤岩体突水通道中沉积运移规律的研究是确定骨料粒径、骨料灌注量以及骨料灌注孔间距的重要前提，但目前在该方面的理论和试验研究甚少，实际施工主要依赖经验，带有较大的盲目性。鉴于此，基于浆体管道输送理论和泥沙运动力学，结合牛顿第二定律，将骨料从灌注孔进入突水通道的全运移过程划分为：自由落体，类平抛以及滑移3个运动阶段，并分别对其进行受力分析，建立由单颗骨料到骨料颗粒群的沉积运移扩散模型，得出表征骨料颗粒群在水平方向上的沉积运移规律；自行设计煤岩体突水通道骨料沉积运移可视化的模型试验平台，借助该平台开展在不同动水流速、骨料粒径、灌注高度等多因素影响下的骨料沉积运移模型试验，分析骨料在突水通道内的沉积运移规律，得到在不同试验方案下骨料沉积运移区的总长度。试验结果表明：骨料实际运移过程与理论3个运动阶段的假设吻合，骨料沉积运移距离的试验值与理论计算值平均误差为7.34%；在控制投注高度与动水条件一致的前提下，相较细骨料（粒径≤5 mm）而言，理论公式对于粗骨料（粒径>5 mm）更具适用性；在工程中解决煤岩体突水问题时，若骨料粒径>5 mm，利用本文理论公式可计算得到骨料颗粒群在水平方向上的运移距离，从而确定骨料灌注孔的间距，降低实际施工过程中的盲目性。
来源：2023年第8期
《煤炭科学技术》期刊编辑部
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