巷旁高水充填材料改性试验研究

巷旁充填体的承载特性对上覆岩层的结构稳定性起着至关重要的作用,因此对充填材料要求较高。文章通过对改性后的高水材料开展了不同水灰质量比与不同外加剂掺量下力学试验以及数值模拟研究,分析了改性前后巷旁高水材料充填体试件的稳定性。研究结果表明:优化组水灰质量比为1.50∶1.00,发泡剂掺量为0.06%,纤维掺量为0.2%.优化组试件在28 d期龄时,抗压强度达到8.84 MPa.并对优化组与对照组试件进行了多尺度分析,纤维的加入,使充填体试件内部结构被大量细小的纤维“牵扯”,起到了类似“加筋”的效果,同时,纤维细观作用机制表现为阻碍裂隙的初始扩展和影响侧向膨胀的速率。最后,两组试件的微观形态中都有大量的钙矾石生成,表明纤维及发泡剂的加入对钙矾石的生成量影响较小。研究结果为沿空留巷巷旁充填下的安全高效采煤提供了参考依据。