块石砂浆胶结充填技术试验研究

介绍了块石砂浆胶结充填技术的研究过程和成果，该成果对于采用大规模采矿方法形成的大空区充填具有较高的推广价值，同时从试验和生产实践中获得的各种参数有较好的借鉴作用。     

块石胶结充填工艺的试验研究

通过人工矿柱模型模拟试验．探讨了块石胶结充填的工艺过程及关键技术，分析了块石胶结充填体的强度机理。     

块石胶结充填体力学与声发射特性研究

借助块石胶结充填体单轴抗压声发射试验,分析试验得到的物理力学参数、声发射参数特征曲线间的关系,得到单轴抗压下充填体力学性能和声发射特性。试验结果表明:块石胶结充填体试件在峰值破坏后至完全破坏阶段呈现出塑-弹-塑性特性;试件在AB区段弹性波释放微弱,BC区段声发射振铃计数缓慢增加但无高能事件产生,表明主要发生弹性变形;CD区段出现较多高能量信号,表明此时试件已经接近破坏的峰值;DE区段高能量信号连续出现并且到达峰值,表明试件完全破坏并失去承载能力。     

后坪磷矿条带式胶结充填开采顺序优化数值模拟研究

磷矿是一种重要的非金属矿产资源,大多数磷矿山采用房柱法开采,该方法回采率低、安全性差,而条带式胶结充填采矿法能极大提高采场的稳定性和矿石回采率,其回采顺序对磷矿安全生产极为重要。基于后坪磷矿采场Ph₁³矿层的工程地质条件,提出了4种条带式胶结充填开采方案——一次性开采、间隔开采、隔2采2、隔3采3,建立了基于莫尔-库仑强度准则的弹塑性本构模型,运用PLAXIS 2D软件构建了数值模型,从应力、位移和塑性区等方面对比分析了各开采方案的优劣,结果表明：方案1和方案4的塑性区贯通,模拟计算不收敛,采场失稳;方案3的应力、位移、塑性区面积及其占比均较方案2小,更有利于采场的安全高效开采,故方案3(隔2采2)最优,该成果可为后坪磷矿以及类似矿山的开采方案优化和确定提供参考。     

条带式矿柱嗣后充填采矿方法在缓倾斜磷矿开采中的应用

根据湖北杨柳磷矿区的开采技术条件,将普通空场房柱法和条带式矿柱嗣后充填采矿方法进行了对比分析,发现条带式矿柱嗣后充填采矿方法既能保证采矿的安全,又可以提高矿石的回采率,是一种较为适合缓倾斜中厚矿体开采的新方法。     

挑水河磷矿条带充填开采胶结充填体强度设计研究

针对挑水河磷矿的实际情况,采用条带充填开采方法。运用两区约束理论及有效区域理论,推导了条带充填开采胶结充填体强度的计算公式。通过工程类比法及理论分析计算,确定了采空区胶结充填体的强度。     

井下采空区局部条带充填减沉技术研究

为了确保矿井接续及生产,确保地表建筑物安全,沙坪矿以岩层控制的关键层理论为指导,提出井下采空区局部条带充填减沉技术。该技术利用充填材料充填构建平行于工作面煤壁方向的矩形条带,凝固后充填体控制上覆岩层活动,保证地面建筑物安全。     

空场嗣后充填开采充填体与围岩作用机理研究

为了分析空场嗣后充填采矿过程中充填体与围岩的作用机理,以某矿山M1矿体开采为工程背景,采用FLAC3D数值模拟软件分析了矿体开采后围岩的应力、应变及塑性分布以及采场被充填以后充填体与围岩之间的作用关系。结果表明:充填体可有效缓解或转移矿房底板及矿柱的应力集中状态,对矿房底板及矿柱的位移抑制作用较明显,能够改善采场围岩的塑性分布范围但改善的程度有限。     

粉煤灰全尾砂胶结充填料研究

研究了以粉煤灰为主要组分的胶结充填料,得到粉煤灰作为胶结充填材料的最佳配合比,其强度和工作性能满足矿山开采充填使用要求.粉煤灰胶结充填材料的强度主要由以未反应的粉煤灰微粒为骨架,团簇状和无定形丝状凝胶类物质充填到骨架中,片状氢氧化钙和丝状物彼此交叉搭接,使得整个体系具有一定强度.     

磷尾砂胶结充填露天试验研究

利用露天采坑充分模拟井下空区形态,直观地研究在灰砂比为1∶6和1∶4两种配比参数下细砂、磷尾砂胶结充填料浆的流动规律、充填体离析规律、充填体沉缩率、充填体透水规律、充填体初凝时间以及充填体强度影响因素,为磷矿山急倾斜中厚矿体井下采空区充填提供依据。     

两分层落矿嗣后充填法在马路坪矿的应用

贵州开磷集团公司马路坪矿段目前采用机械化盘区分段中深孔房柱式空场采矿法,随着开采深度增加,矿体破碎性增加,空场法开采难度越来越大,且对环境的破坏越来越严重。根据马路坪矿开采技术条件,研究采用脉内采准两分层中深孔连续落矿嗣后充填采矿法,可实现磷矿石的安全、高效、无废害开采。     

富水砂层地铁工程建设中的管棚注浆预支护技术

文章以地铁湾十区间为背景,针对富水砂层环境下的暗挖隧道施工作业展开探讨,引入了MIDAS/UTS软件,根据工程情况创建有限元模型,探讨有无管棚注浆预支护时各自所对应的围岩位移场变化情况。结果表明,管棚注浆法是有效控制富水砂层变形的关键,有助于缓解隧道支护变形现象,为施工作业创造稳定环境,避免塌方等质量问题。     

超微粉替代部分水泥胶结充填试验研究

为降低矿山充填成本,以电炉法制黄磷时得到的超微粉为原料,将其与普通硅酸盐水泥按不同比例混合制备充填胶凝材料,对充填试样进行了实验室试验和工业试验,结果表明:超微粉替代部分水泥充填体强度满足设计及生产要求,在工业试验得到的366个试样中,试样平均强度为4.5 MPa,大部分在3～6 MPa之间,最低强度为1.68MPa,均大于设计要求的强度。将超微粉替代部分水泥用于充填料的制备,可降低水泥用量,减少充填费用,提高经济效益。为实现资源优化配置、合理利用资源,开辟了一条新路径。     

胶结充填在二步回采中的应用研究

结合某金矿二步回采,胶结充填工艺,采用有限差分数值软件FLAC3D模拟非线性大变形问题,建立数值模型,模拟矿体的回采和充填过程,为安全开采提供了依据,论证了胶结充填的可行性,保证安全生产。     

大直径深孔阶段空场嗣后充填法侧向崩矿新方法的应用研究

根据柿竹园矿柴山工区矿体倾角、厚度及围岩性质,通过对几种采矿方法的比较、分析,决定采用大直径深孔阶段空场嗣后充填法,并在此基础上提出了一种侧向崩矿的新方法,即在矿房北端布置一条切割天井,以切割天井为自由面进行底部拉底和侧向切割立槽。详细介绍了该方案的采场要素及工艺过程,给出了试验爆破参数、装药结构以及起爆方式;并对新方案的应用提出了一些问题和建议。     

分段凿岩阶段空场嗣后充填法在急倾斜破碎矿体中的应用

贵州开磷集团用沙坝矿急倾斜破碎矿体属于难采矿体.根据该类矿体的赋存条件,通过对适用的6种采矿方案进行技术经济分析、比较,决定采用分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法.详细介绍了该采矿工艺的结构参数、采准工程、回采工艺及主要技术经济指标.     

采空区充填法综合治理措施技术研究

针对矿山开采时矿体内采空区带来的矿山安全和经济问题,通过对120号矿体内采空区基本情况综合分析,结合对周边矿体采空区治理调研资料和矿方现有充填系统,提出采用充填法综合治理采空区的措施方案。治理后观测结果显示采空区无垮落现象且整体稳定性较好,综合治理取得显著效果,为后期矿山开采提供了一定的安全保障。     

矸石固体充填材料胶结性能的实验研究

通过对矸石粉煤灰、矸石黄土作为固体充填材料的胶结性能的实验研究,分析矸石粉煤灰、矸石黄土充填体强度性能,并以水泥作为胶结材料,重点分析了水泥对矸石黄土固体充填材料的强度影响。实验结果表明,以矸石黄土进行固体充填,充填体强度高于矸石粉煤灰充填体;在矸石黄土固体充填材料中加入水泥,并随着掺量的增加,充填体强度特别是早期强度得到大幅度提高,且可缩短充填采煤周期,降低生产成本。     

新型充填胶结料的胶凝性能研究

研究了不同质量分数的天然石膏、石灰、硫铝酸盐水泥和不同温度下煅烧石灰对矿粉胶结充填材料胶凝性能的影响。结果表明:单掺天然石膏能提高胶结料的强度,最佳掺量为10%;加入石灰后,矿粉的活性得到激发,胶结料的胶凝性能明显提高,石灰的最佳煅烧温度是1 100℃,掺量为8%时最宜。掺入硫铝酸盐水泥能显著提高胶结料的早期强度,掺量为13%时,强度最大为7.4MPa。