【摘 要】
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针对采煤工作面顺槽底板采用传统的普通混凝土硬化方式普遍存在施工速度慢、运输量大、成本高,混凝土硬化质量差以及底板路面在使用过程中破坏后维修难的问题,开展顺槽底板快速
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针对采煤工作面顺槽底板采用传统的普通混凝土硬化方式普遍存在施工速度慢、运输量大、成本高,混凝土硬化质量差以及底板路面在使用过程中破坏后维修难的问题,开展顺槽底板快速硬化技术的相关研究,主要工作和结论有:(1)在分析采煤工作面顺槽底板特征、硬化存在的问题及硬化技术要求的基础上,通过对目前国内外格室加筋、柔性混凝土及碾压混凝土等关键技术的研究,结合块体路面的结构设计方法,提出加筋格室及内部填充材料组成的顺槽底板路面的结构形式。(2)格室加筋碾压混凝土复合路面的承载机理与与传统水泥混凝土路面主要依靠路面板抗弯强度承载和沥青混凝土路面主要靠基层承载有本质区别,其路面结构的承载机理是通过块体之间的拱效应、接缝的剪切特性来实现荷载的扩散,提高路面的抗剪强度及变形适应的能力。(3)通过对不同类型的加筋格室的力学特性及加固作用机理(侧向约束作用、摩擦作用、网兜效应)分析,指出其力学特性与其结构有关,焊距越小、高度越高、结构层强度越高,其侧向约束力越大,侧壁摩擦力也越大,网兜效应及加筋效果越好。(4)试验研究确定了满足各项性能要求的填充材料配合比。通过单体加筋格室充填体及加筋格室充填结构体承载板力学变形试验研究,进一步验证了由于加筋格室的作用,在充填材料强度较低、路面厚度较小情况下其结构仍具有较高的承载力和适应较大变形能力且扩散到基层及周围的应力很小的路面承载机理。(5)地面工业性模拟试验表明:各工序的衔接良好,施工速度比传统的提高4倍以上,承载力满足使用性能,在显著降低综合成本的同时且具有明显的社会效益,有较强的推广应用前景。
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