不同结构胶结料浆单体梁抗折试验研究

充填体强度的研究对解决矿山深部开采问题具有重要的现实意义。结合金川矿区深井开采复杂条件,选择INSTRON1342试验机对4组梁试件进行三点弯试验,试验结果表明:有筋与无筋的分级尾砂膏体试件的抗折强度依次大于有筋与无筋的高浓度砂浆试件的抗折强度;当制作试件的料浆相同时,通过布筋能明显增加试件的抗折强度,说明在回采进路胶结充填体中布筋,对于提高回采进路人工假顶的稳定性至关重要。高浓度砂浆有筋试件的抗折强度与无筋试件抗折强度之比,大于分级尾砂膏体试件的对应值。     

胶结料浆梁拼板中不同弱面的抗剪性能试验研究

结合金川矿区深井开采复杂条件,选取典型区域进行现场取样。选择RYL-600微机控制岩石剪切流变仪,通过施加不同的正压力(围压)对4组梁拼板进行抗剪试验。试验结果表明:在抗剪联接条件下,高浓度砂浆梁拼板与分级尾砂膏体梁拼板的抗剪强度,都明显大于非抗剪联接条件下对应料浆梁拼板的抗剪强度。无抗剪联接条件下,分级尾砂膏体梁拼板试件的抗剪强度,大于高浓度砂浆梁拼板试件的抗剪强度。在抗剪联接条件下,2种料浆梁拼板试件的抗剪强度基本接近。研究表明在相邻充填进路间增加抗剪联接结构,可以改善进路充填体弱面之间的抗剪性能,进而提高充填体的整体稳定性。     

某金矿压滤尾砂膏体充填综合性能试验

某金矿使用+37 μm的粗尾砂进行高浓度胶结充填,并已成熟运用粗尾砂胶结充填技术。为最大限度使用尾砂,减少-37 μm的细尾砂堆存到尾矿库中,降低整个矿山开采成本和消除安全隐患,该金矿对压滤（全）尾砂膏体充填综合性能进行了试验研究。试验结果表明：压滤（全）尾砂膏体充填综合指标高于分级尾砂高浓度充填,质量浓度76%的料浆坍落度、扩展度、屈服应力、黏度和泌水率等综合指标最优,满足采矿方法的要求,并根据矿山生产实际,提出了压滤（全）尾砂膏体充填工艺方案。     

某矿山全尾砂似膏体充填配比试验研究

某矿山目前采用立式砂仓自然沉降后的粗粒级尾砂进行自流胶结充填,存在充填体泌水量较大,凝固时间长,强度低等问题。针对该矿山现有充填方式存在的问题,结合膏体充填的优势,开展了该矿山尾砂似膏体充填配比试验研究。主要对该矿山全尾砂和分级尾砂进行了物化性质分析,在此基础上开展了全尾砂和分级尾砂似膏体充填配比试验研究,对比分析了2种尾砂充填体的坍落度、泌水率以及单轴抗压强度等指标,结合矿山生产对充填体强度的要求,确定满足生产要求的最佳配比。研究结果表明:充填骨料采用全尾砂较分级尾砂效果好,全尾砂充填体强度能满足矿山生产需要,并根据矿山生产实际,提出了全尾砂似膏体充填配比方案。     

似膏体充填料细粒级过滤脱水工艺试验

利用全尾砂制备高浓度的充填料浆是充填技术中的难点之一。真空陶瓷过滤机用于固液分离始于20世纪80年代，目前正处于进一步的成熟和发展阶段，但用于分级细尾砂和溢流尾砂的过滤脱水干燥尚属首次。在似膏体充填新技术研究中，运用陶瓷地滤机对不同性质、不同粒级组成的分级细尾砂、溢流尾砂进行了过滤干燥脱水试验，取得了满意的效果。探索出一条经济、有效、快捷的过滤脱水新途径，解决了利用分级尾砂、细骨料或溢流尾砂制备似膏体充填料浆的技术难题。     

高浓度砂浆水力充填

使用地表砂料或分级尾砂的水力充填已经在地下矿山至少应用五十年了。当前的技术需要渗透性好的充填料和为了产生坚固的充填体需要较高的水泥添加量。由于可用的细粒充填材料数量的短缺,从而需要用岩石或骨料来作为补充,这样导致了成本的增加。对此问题,现在正在发展一种可供选择的提高充填料砂浆浓度的方法,以便使它能以浓砂浆或象膏体材料一样输送。这些充填料的性能状态及其制备工厂和汞送技术一起被予以特定的涵义。对不同性能状态的试验技术作了说明,并对不同砂浆浓度的充填材料性能变化作了概括。结果表明,高浓度砂浆充填比传统水力充填具有更高的充填体强度,且其对渗透性的制约小,同时骨料可以随砂浆输送。这样较细的材料的缺点能够转变成一个经济的优点。研究了一些准则来定义这种适于这项技术的作业。     

我国全尾砂高浓度（膏体）胶结充填简述

先进充填设备的成功研制促进了充填技术的提高，加速了全尾砂高浓度（膏体）胶结充填的广泛应用。通过分析全尾砂高浓度（膏体）胶结充填特点，简要介绍了我国全尾砂高浓度（膏体）胶结充填研究及胶结充填系统设计，并提出了我国全尾砂高浓度胶结充填的发展重点。     

某铅锌矿全尾砂膏体充填材料试验研究

为建立全尾砂膏体充填系统,需对膏体充填材料进行试验研究。试验研究包括分析全尾砂理化性质、进行絮凝沉降试验、坍落度试验、单轴抗压强度试验。试验结果表明,该铅锌矿全尾砂作为充填骨料是可行的;絮凝剂的合理添加量为20g/t时,沉降效果最佳。膏体充填料适宜泵送充填质量浓度为81%,根据充填地点和目的,采用不同灰砂比的全尾砂膏体充填料进行充填。     

焦家金矿充填物料的颗粒级配优选研究

本文通过试验,研究了焦家金矿尾砂的粒级分布规律,分析了尾砂固结材料充填料浆的级配与流动性的关系、尾砂堆积率与溢流尾砂含量关系、最大堆积率与浆体流动性的关系及充填料浆级配与充填体强度的关系。充填物料堆积率越大,浆体的坍落度越大,流动性就越好。研究发现,焦家金矿分级尾砂细粒级尾砂的最佳含量在30%左右,料浆的充填浓度最好介于70%~75%之间,一般现场选用70%左右的料浆浓度。在尾砂固结剂与溢流尾砂含量之和在25%~30%时,统一配比浓度条件下试件强度最大,因此焦家金矿选择料浆浓度为68%,分级尾砂∶溢流尾砂∶尾砂固结剂体积比为70∶20∶10或70∶15∶15比较适宜。     

浅部开采尾砂膏体巷采设计与地表沉陷控制

针对我国充填开采材料来源不足的问题,通过理论分析、室内实验及现场实测等方法,系统研究了尾砂膏体充填材料特性、充填工艺,进行了尾砂膏体巷采设计及地表沉陷效果分析。研究确定了尾砂膏体优化配比为水砂比1∶5,质量浓度为70%;提出了尾砂膏体巷采方案,建立了巷采充填地表沉陷模型,解决了采煤、充填、工作面通风和安全出口问题;相似材料模拟试验表明,在巷采连采连充过程中覆岩没有冒落过程,直接顶是以微裂隙和层间离层往上发育,基本顶以弯曲下沉为主;充填体密实性、变形监测及地表移动观测表明,尾砂膏体巷采对地表沉陷控制较好。研究成果在淄博市张店区沣水镇张赵煤矿102采区进行了成功应用。