胶结充填体渗透性试验研究

胶结充填体的渗透性是其重要性质之一。在充填采矿中,胶结充填料浆充入采场或采空区后,要求其具有良好的透水性,能够较快地疏干排水,以便能够缩短回采周期,减少挡墙和滤水井的压力。采用自行设计的渗流仪进行了结构流胶结充填体的恒水头渗流试验和变水头渗流试验,得到了不同配比的胶结充填体的渗透系数,研究了物料配比与胶结充填体渗透系数的关系以及胶结充填料浆在充入采场后的渗流规律。结果表明,灰砂比相同时,胶结剂中水泥含量越高的胶结充填体的渗透系数越低;充填料浆在充入采场后,开始时以恒定的渗透系数渗流,经过一段时间后,随着胶结剂的胶凝作用,充填体渗透系数开始降低,待水完全疏干后,从塑性体料浆变成具有一定强度的弹塑性充填体。     

胶结充填体强度特性试验研究

胶结充填体强度特性对采矿安全具有十分重要的影响.以山东金鼎矿业胶结充填体为研究对象,对该矿尾砂及3种胶固料物理性质、强度特性进行了分析;在此基础上,以2号胶固料为胶结材料,设计了1 ∶ 3.5,1 ∶ 3.8,1 ∶ 4和1∶ 6共4种配比,54％、52％和50％共3种浓度料浆制作的胶结充填体试样,单轴抗压强度、扫描电...     

尾砂胶结充填体抗拉强度试验研究

抗拉强度是尾砂胶结充填体的重要强度参数,但由于缺少合适测试方法导致对尾砂胶结充填体抗拉强度的研究不足,不利于胶结充填体的稳定性分析,对矿山安全生产造成隐患。本研究利用将压缩转换成拉伸加载方式,提出一种新的适用于尾砂胶结充填体的直接拉伸试验方法,验证了其可靠性。应用该试验方法测得了多种配比、龄期尾砂胶结充填体的抗拉强度,分析了抗拉强度随灰砂比、质量浓度、龄期的变化规律以及敏感性,可为矿山充填配比设计及抗拉强度测定提供指导。     

胶结充填体的稳定性

在诺里尔斯克矿冶公司的《十月》矿,采用大面积逐条上向或下向分层回采的胶结充填采矿法采开矿石,该采矿方法的特点是:沿矿体顶板超前开采(拉底)矿体,用胶结料充填拉底巷道(见图)。     

胶结充填体的稳定性

诺里尔斯克矿冶公司“十月”矿采用垂直分条下向和双向分层全面法回采矿石。所用的回采工艺的特点是:沿矿体顶板超前切割并且使用胶结充填料充填切割巷道(见图)。沿矿体顶板超前切割是减轻下部矿体边界部分的载荷,防止地压显现的一种手段。切割巷道由充填体的下部分层用作开采下部矿石时回采巷道的人工顶板。在人工顶板下面回采矿石时,复杂的技术问题之一是要保证充填体暴露面的稳定性。在大规模生产的条件下,保证充填体暴     

尾砂胶结充填体强度特性试验研究

以尾砂胶结充填体试块为对象,选取对强度敏感性最高的影响因子——龄期,对不同龄期的尾矿胶结充填体进行单轴抗压强度和直接剪切试验,分析了尾砂胶结体的强度规律及破坏特征。试验结果表明:尾矿胶结体的强度随着养护龄期的增加而升高,其中7~28d强度增加较为显著,并建立抗压强度、抗剪强度与龄期回归方程,为后期充填采矿设计和降低采矿成本提供了依据。     

胶结充填体的结构

一、引言水泥尾砂或碎石水泥尾砂胶结充填料中不单是有固体颗粒,同时还有水与空气存在,这种充填料的整体强度与其中某一点的强度是和固体颗粒的性质、充填体中的液相、与液相在充填体中分布状况有关的。本文的目的是发展与考察胶结充填体事实上是一种结构体的概念,以及叙述充填体的结构对各种参数的影响。     

胶结分层充填体抗弯特性试验研究

为研究多层充填体的抗弯特性,用灰砂比为1∶4和1∶8的充填体料浆浇筑各料浆不同占比下的多层充填体试件,开展3点抗弯实验,同时借助颗粒流PFC2D软件进行相同尺寸试件的数值模拟,得出如下结论:当分层充填体的各料浆所占比重相等时,灰砂比为1∶4的充填料浆处于下层时的峰值荷载明显高于其处于上层时的峰值荷载;当灰砂比为1∶4的充填料浆处于上层时,随着其比重从25%增加至75%,峰后面积所占的比重从18%增加至80%,由此说明,当高灰砂比的充填体料浆处于上层时,可以极大地改善充填体的峰后抗弯性能,并且改善程度随着其比重的增加而愈发明显;试件在3点加载的弯曲破坏过程中,按颗粒的接触类型可以分为拉伸区和压缩区,试件的破坏主要是由颗粒间拉伸裂纹的产生和发育而引起的,并且随着裂纹的发育,其两侧颗粒之间的接触力迅速递减为0;分层充填体试件中上下层的分界线具有改变裂纹发育方向的作用,使其沿着分界线不断发育。     

胶结充填体超声波波速损伤演化试验

胶结充填体在荷载作用下的损伤演化规律对其稳定性控制具有重要意义。为了研究胶结充填体损伤演化规律,运用损伤力学理论,构建基于超声波波速的胶结充填体损伤演化方程;结合超声波监测试验,研究胶结充填体在荷载作用下损伤演化与超声波波速之间的关系;通过声发射试验,结合试验所得声发射能量以及振铃次数,验证胶结充填体在荷载作用下的损伤演化规律。研究表明:胶结充填体的超声波波速值曲线、损伤值曲线以及基于声发射的能量、振铃次数曲线均与应力—应变曲线变化规律吻合,基于超声波波速的胶结充填体损伤演化方程能较好地表征充填体损伤演化规律。研究结果可为胶结充填体矿柱的稳定性控制提供理论指导。     

全尾砂胶结充填体抗压强度试验研究

以全尾砂浆和水泥试块为试验模型,进行胶结充填试验,分析出不同情况下充填体的抗压强度。对实验结果分析表明,在灰砂比和时期相同的条件下,重量浓度越高,充填体强度越高。     

胶结充填体抗压强度尺寸效应的试验研究

尺寸变化会影响材料的力学性能参数,充填体作为一种类混凝土材料,其立方体试件的单轴抗压强度具有显著的尺寸效应。保证灰砂比、料浆浓度和养护龄期等条件一致,研究尺寸变化对胶结充填体单轴抗压强度的影响并结合VIC-3D全场应变测量系统对充填体试件的破裂演化过程进行监测。结果表明:胶结充填体的单轴抗压强度随着立方体试件尺寸的增大而逐渐减小,减少近一半,试件的峰值应变随着尺寸的增大而逐渐减小,并稳定在0.9%附近,弹性模量和变形模量随着尺寸的增大而逐渐增大;引入尺寸效应度对试件峰值强度的尺寸效应进行定量分析,尺寸为200 mm的试件的尺寸效应度达到了54%;尺寸较小的试块破坏时表面出现多条裂纹,随着试件尺寸的增大,试件破坏时表面出现显著的宏观破坏带,尺寸较大的试块在达到峰值强度时,局部区域发生严重的损伤断裂,大部分区域并未发生明显的应变变化。     

非胶结粗颗粒充填体稳定性分析与加固措施

斜壁充填采矿法是一种新型高效的采矿方法,其技术关键是如何提高充填体的稳定性。本文主要介绍了在锡矿山矿务局利用非胶结粗颗粒充填料进行这一采矿方法试验中,对充填体稳定性的计算分析和采取预埋荆巴棍进行加固的新措施。现场试验研究表明,这种加固方法,技术上可行,经济上合理,对提高非胶结粗颗粒充填体稳定性起到了很好的作用,为斜壁充填采矿法试验成功创造了条件。     

加热充填混合料形成的胶结充填体

建筑理论与实践确认,提高温度对混凝土混合料的凝结作用有积极影响。乌拉尔铜业设计研究院首次进行了试用加热充填混合料形成充填体的科学研究工作。这里介绍乌拉尔某矿运用这种新工艺的实验室和工业试验结果。     

全尾砂胶结充填体蠕变特性试验研究

胶结充填体的时效性往往影响着采矿工程的长期稳定性。为分析胶结充填体的蠕变特性,进行了单轴蠕变试验。采用BLW-3000微机控制剪切蠕变试验机对灰砂比为1∶6浓度70%的胶结充填体在0.75应力水平下进行单轴压缩蠕变试验。试验结果和数据分析表明:在0.75应力水平下胶结充填体具有明显的衰减蠕变和等速蠕变阶段,并未显示出加速蠕变过程。其应变速率与时间呈指数衰减关系;变形模量随时间可用Logistic函数进行描述。采用伯格斯模型描述充填体蠕变特性并对参数进行辨识,拟合结果与试验数据可很好的吻合。     

高浓度胶结充填体强度影响因素试验研究

为得到煤矿高浓度胶结充填材料的合理配比,以水泥、粉煤灰、料浆浓度、养护时间为变化参数,采用正交试验法研究了不同养护龄期、水泥含量、粉煤灰含量和料浆浓度下四因素对胶结充填体强度的影响,以及不同水泥含量、粉煤灰含量和料浆浓度下三因素对胶结充填体坍落度的影响。结果表明:养护龄期对充填抗压强度影响最大,最不敏感的是粉煤灰含量;水泥含量对充填体坍落度的影响最大,最不敏感的是料浆浓度。同时表明运用正交试验优化胶结充填体强度的最佳条件,即水泥含量10%、粉煤灰含量20%、料浆浓度80%、养护时间为28 d,其单轴抗压强度为4.68 MPa,坍落度为243 mm,能够满足充填开采的要求。     

全尾砂胶结充填体分层特性试验研究

在分段或阶段嗣后充填采空区中全尾砂胶结充填体的分层现象较为常见。基于此,以程潮铁矿所取尾砂及相关基础资料为试验基础,采用一次充填分别制作灰砂比为1∶4、1∶6、1∶8、1∶10的全尾砂胶结充填体试样,进行单轴压缩胶结充填体超声波波速监测试验,获取胶结充填体试样破坏荷载及超声波波速,探讨不同灰砂比的充填体试样超声波波速分层变化特征,结合颗粒粒级特征,揭示全尾砂胶结充填体分层机理。试验结果表明：（1）通过对不同灰砂比、不同分层测点进行对比分析,得出超声波波速变化规律为：① v（上）＞v（中）＞v（下）,② v（1∶4）＞v（1∶6）＞v（1∶8）＞ v（1∶10）;（2）结合颗粒粒级特征,表明全尾砂胶结充填体的分层变化特性是由于充填体试样内部颗粒间的排列方式及紧密程度之间的特征而导致;（3）全尾砂胶结充填体分层现象对充填体的强度影响较大,颗粒密实程度越好、颗粒排列越均匀,越能更好地对其强度进行表征。研究结果可为程潮铁矿极其类似矿山的充填生产实践提供有效指导意见。     

尾砂胶结充填体力学试验及损伤研究

尾砂胶结充填体是一高度非线性介质,有不同于岩石和混凝土的独特力学特性。本研究分别对灰砂比为1：4、1：8和1：10的3种尾砂胶结充填试块进行了压缩与拉伸力学试验,测试了其应力-应变关系,分析了充填体破坏机理及不同配比下的力学特性,建立了3种不同配比充填体压缩和拉伸损伤本构方程。经验算对比,所建立损伤本构方程与试验结果吻合较好。     

废石尾砂胶结充填体断裂特性试验研究

保证假顶稳定是下向水平分层充填法开采的前提,在矿山构筑假顶时,除配置适当比例的尾砂和水 泥之外,也会加入适量废石来提高假顶的稳定,同时处理开采过程中产生的废石,以达到绿色开采的目的。通过对 含预制裂缝的废石尾砂胶结充填体试件开展三点弯曲实验,将基于边界影响的准脆性断裂模型应用于充填体断裂 力学特性研究中,分析了胶结剂含量、废石粒径和废石含量对废石尾砂充填体的影响。随着胶结剂含量的增加废 石尾砂胶结充填体断裂韧度近似线性增加;废石的加入能够提高充填体的断裂韧度,但是废石的粒径和分布的影 响存在一个合适的废石混入率;同时,仅仅考虑优良级配也达不到最佳的组成结构,还需考虑充填体的胶结剂含量 和废石掺入量。     

胶结充填体的力学性能研究

在采空区中,充填体可以改善围岩应力状态、限制围岩移动的规模,维护空区的稳定性和地表的生态环境。对水平充填进路充填体进行几何相似力学试验研究,采用INSTRON 1342力学试验机,对梁进行三点弯试验,得出不同材料配比和不同结构梁的极限承载力,结果表明在充填材料中布筋,可以明显改善充填体抗弯力学性能,进而提高充填体的稳定性。     

胶结充填体的力学机理

<正> 胶结充填采矿法是在水砂充填的基础上兴起的。水砂与胶结充填相结合,构成充填采矿法的许多新方案。充填采矿法在工艺方面日趋完善,在金属矿床开采中占重要地位。目前对充填的力学作用已广泛的研究,形成了“充填体力学新概念”,对降低水泥耗量和充填法成本显示其重要作用。本文在综合现场