块石胶结充填工艺中关键技术参数的控制

以云南锡业集团公司块石水泥浆胶结充填采矿法为例,阐述了实际生产试验中,对块石水泥浆胶结充填工艺的实施和充填工艺参数的控制,使充填体强度达到1.5~7.2MPa,满足采矿所需强度和自立高度的要求,实现了"深、小、富"矿体的安全高效回采。     

块石胶结充填新工艺在新桥硫铁矿的应用

通过大型采场模型模拟试验，得出了块石胶结充填新工艺实施中的关键技术与参数，据此，在铜陵新桥硫铁矿建成了一套较为完备的块石胶结充填系统，并投入了生产，大大改善了第二步回采的安全，节约充填材料成本，经济效益显著。为类似矿山采用这一技术提供了成功的借鉴经验。     

国内外块石胶结充填技术综述

概述了国外三种有代表性的块石胶结结充填工艺、国内近年来的应用概况，并对两种主要的块石胶结充填工艺进行了比较。通过本文，可略见块石胶以填的国内外概貌。     

块厂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。     

块石砂浆胶结充填技术的试验研究

大厂铜坑锡矿在国内率先使用块石砂浆胶结充填法。为了探明块石砂浆胶结充填的可行性，为工业性试验提供依据，进行了地表模拟试验，并在此基础上进行了工业试验。本文介绍了这一技术的试验研究情况。结果表明块石充填体力学性能好，强度高，可保证回采安全；充填能力大，成本低，可推广使用。     

块石胶结充填技术的研究及应用

国内外部分矿山块石胶结充填的技术数据和经验表明该项技术具有充填成本低、充填能力大、充填体强度高等优点。着重分析了影响块石胶结充填体强度的主要因素:块石级配、块石砂浆配料比、运输充填方式、采场的平面形状等, 指出了块石胶结充填技术的适用条件、发展方向及应用前景。     

狭长形采场块石胶结充填中块石和砂浆的分流

块石胶结充填实质是利用胶结料（水泥砂浆）把块石裹固结起来，一般适应于高大的方形采场。将狭长形采场等分假想成几个近似方形的矩形采场，同时进行块石胶结充填，使其在狭长形采场中得到应用。本文主要介绍块石胶结充填用于狭长采场充填时，块石砂浆的分配与分流。     

试论块石胶结充填体的稳定性

块石胶结充填是我国近年来发展起来的一项充填新技术，并在大厂矿务局铜坑矿首次应用。本文介绍了首创性地采用湿选法对块石胶结充填体进行的室内力学试验，以及配合声波法所进行的现场测试，并由此确定的块石胶结充填体力学参数和力学性能；进而用有限元法进行了稳定性分析，并以回采矿柱揭露充填体对实验和分析结果进行了验证。     

块石胶结充填新工艺的模拟试验

目前,块石水泥砂浆胶结充填新工艺在我国矿山尚无实际应用先例。本文介绍的是在大厂铜坑锡矿进行的国内首例块石砂浆胶结充填的地表模拟试验情况。试验非常成功,为这一新工艺在铜坑锡矿乃至全国类似矿山的应用提供了可靠的科学依据。     

块石尾砂胶结充填体割线模量特征分析

为了研究块石尾砂配比对块石尾砂胶结充填体割线模量的影响，制备了不同块石尾砂配比的充填体试件，分析试验中块石尾砂胶结充填体割线模量的特征。结果表明：随着块石尾砂配比的提高，充填体割线模量呈现出先增大后减小的趋势，当块石尾砂配比为7∶3时，块石尾砂胶结充填体的割线模量达到最高。之后，随着块石尾砂配比的继续增加，充填体的割线模量开始减小。当块石尾砂配比小于7∶3时，分析得出割线模量增强因子与块石尾砂配比之间呈现指数型函数的关系。     

废石尾砂胶结充填技术

介绍了废石尾砂胶结充填技术以其可以处理消纳井下矿坑废石、无污染,进一步实现废石不出坑胶结充填的技术优势,而被地下开采矿山广泛的接受和应用的现状,对充填技术的发展进行了总结,并着重侧重阐述了胶结充填材料研究及充填体强度影响因素研究,探讨了比较经典的充填强度理论和国外的废石尾砂胶结充填试验.     

丰山铜矿碎石胶结充填技术研究

半山铜矿分段碎石胶结充填法,采用碎石胶结充填技术,解决了露天废石堆放、井下作业条件差、地表水渗漏大等问题,同时提高矿石回收率,延长矿山服务年限,有利于环境保护。本文主要论述了碎石胶结充填技术工艺特点。     

废石尾砂胶结充填材料流动与强度性能的研究

为了解决极细全尾砂作为充填骨料制备充填料浆脱水困难、充填体强度偏低的问题,通过开展废石尾砂胶结充填试验,改善充填骨料粒级组成,研究废石掺量对充填料浆流动性能及充填体强度的影响规律。结果表明:相比较全尾砂胶结充填,掺入废石可以显著改善充填料浆的流动性能,提高充填料浆的输送浓度;在相同灰砂比和浓度情况下,废石尾砂胶结充填体强度高于全尾砂胶结充填体。因此,废石尾砂胶结充填体可以降低灰砂比,减少水泥用量,消纳地表废石。在云南金厂河矿山开展工业试验,确定了充填参数为浓度80%、灰砂比1∶8、废石掺量60%,原位取芯平均抗压强度为3.36MPa,满足采场充填体强度设计要求。     

地下金矿非爆破机械化连续协同开采技术

实现地下硬岩矿山非爆破机械化连续开采一直是业内追求的目标，随着材料与机械学科的深入发展以及卸荷岩石力学理论及岩石诱导破裂机制的不断完善，虽然少数地下硬岩矿山开始践行非爆破机械化连 续开采，并取得了很多有益的经验，但成功的案例仍然较少，并且非爆破机械化开采的应用条件尚不明确。结合金塘3#脉和杨山庄202#脉的赋存产状，提出了一种地下金矿非爆破机械化连续协同开采技术，即采用 EBZ160.Z型巷道掘进机开采金矿。根据矿体的厚度、掘进机截割宽度和充填方式的不同，分别提出了薄矿脉水平分层废石胶结充填法、薄矿脉水平分层尾砂胶结充填法、厚矿脉水平分层废石胶结充填法和厚矿脉水平 分层尾砂胶结充填法4种变体非爆破机械化连续协同开采方法。非爆破机械化连续协同开采技术所涵盖的“玻璃钢锚杆+高强纤维网+木支柱”支护、铲运机或装载机出矿及废石/尾砂胶结充填等工艺均取得了较好的实 践效果，具有开采成本低、劳动强度小、机械化程度高、作业连续及效率高等优势，大幅度提高了地下矿山的本质安全。     

杏山铁矿废石充填采场间柱尺寸优化分析

合理的废石尾砂胶结充填采场间柱尺寸是保障回采安全和维护地表稳定的重要设计参数之一。采用理论分析,提出了适用于杏山铁矿端部矿体废石胶结充填采场间柱尺寸设计方法和经验值;采用数值模拟分析方法,分析了既有回采顺序条件下采场间柱稳定性,验证了理论分析结果的合理性。研究结果表明,采用理论分析和数值模拟相结合的方式,共同开展废石充填回采间柱尺寸优化设计方法是合理可行的;基于杏山铁矿端部矿体工程现状,设计的6.0m废石充填回采间柱的尺寸在技术和安全层面,能够满足实际需求,为同类矿山的矿柱参数优化设计提供了有益借鉴。     

废石尾砂胶结充填工艺模型试验研究*

为深入解决制约废石尾砂胶结充填工艺发展的关键技术问题,探究废石尾砂胶结充填料浆沉积及堆存规律,设计了废石尾砂胶结充填工艺模型试验装置,依据采矿工艺、充填工艺原则及工程布置要求,制定了废石尾砂胶结充填模型试验方案,运用形态测量及充填体横剖切割揭露等手段进行充填体模型质量评价,并确定了最佳充填工艺。 研究表明,无论是废石均匀铺设还是废石锥形堆放下料方式,废石料与尾砂胶结料浆同步下料时,充填体胶结效果最佳;选择最适宜的充填工艺技术不仅能有效提高废石尾砂胶结充填体强度,而且能减少水泥用量,节约充填成本,同时试验结果也为试验矿山井下充填工艺优化提供了科学依据。     

基于PFC的废石胶结充填体破坏规律研究

为研究不同灰砂比下废石胶结充填体的破坏规律,对其进行了单轴压缩试验。结果表明,废石胶结充填体试样的失稳方式分为张开式和剪切式;在废石胶结充填体试样的峰值前应力—应变关系上,灰砂比对发生张开式失稳的试样影响较大,而对发生剪切式失稳的试样影响较小。运用基于细观颗粒流理论的PFC程序对废石胶结充填体模型进行单轴压缩模拟。结果表明,在应力—应变关系上,模拟结果与试验结果相一致;通过模型内部废石的位移情况可以揭示不同灰砂比下废石胶结充填体的失稳规律;通过粘结力分布情况得到废石胶结充填体不同失稳方式的原因。因此,PFC可以很好地应用于充填材料的选择与优化。     

崩落法放矿过程中冒落覆岩破碎性能及块度组成模拟研究

某矿原采矿方法为胶结充填采矿法,数年的采矿生产在矿石层上部形成了厚数十米的胶结充填体。现拟改为无底柱分段崩落法进行回采,其废石覆盖层将主要由自然冒落的胶结充填体组成。本文结合崩落覆岩下放矿研究的需要,对构成废石覆盖层的胶结充填体在放矿过程中的破碎性能及块度分布情况进行了研究。研究表明:胶结充填体自然冒落不会产生大量的粉状物;放矿过程的二次破碎作用并不会使胶结充填体大量成粉;由于崩落矿石的块度接近甚至小于冒落胶结充填体的块度组成,放矿过程中冒落胶结充填体提前渗入崩落矿石并造成严重贫化的问题不会很突出。此次研究对矿石的回收有重大的指导意义,回答了冒落胶结充填体在放矿过程中是否会造成严重贫化的问题。     

气力输送原生矸石充填系统的研究

对新汶矿业集团协庄煤矿气力管道输送原生矸石充填系统进行了简要介绍,并通过理论数据分析了气力矸石充填技术的设计与计算方法,为未来煤矿气力输送技术的设计与应用提供基本的理论依据。     

浅采设计与固废充填相结合的创新应用

在罗河铁矿的开拓工程设计时，为减小回采贫化率，采准工程均布置在-497 m水平，造成下部留有三角矿体损失，通过设计-512 m浅采矿房回收25 9#阶段采场下部压覆的12万t三角矿量，减小贫化；-455 m水平为凿岩、回风水平，基建期间废石均采取利用现场巷道堆存，使得-455 m 水平80～90联巷区域巷道被废石占用，通道受阻，严重影响现场通风及人员、设备通行。通过利用25 9#采场切割天井作为废石充填井，将上部-455 m水平70～100联巷，28～33进路区域巷道内堆存的大量废石充填至-512 m浅采空区内。通过创新应用不仅回收了边角矿体，提高了资源回采率，同时也解决了-455 m水平凿岩巷道长期堆存废石无法处理的难题，而且利用固废充填较尾砂胶结充填大大降低了采矿成本。