深部采场膏体充填挡墙受力分析

根据驰宏公司采场膏体充填实际,为防止挡墙破坏和跑浆,对挡墙进行力学分析,提出工艺改造方案.在充填料浆高于和低于挡墙两种情况下,分析了膏体泵入采场后不同阶段的力学性能,证明液相状态下对挡墙的作用最大,为防止倒墙,提出最大弯矩作用点和加强支护的定位方案.     

钢结构木质充填挡墙在木利锑矿的应用

通过分析膏体呈流态时挡墙的受力情况,根据木利锑矿采场分布条件及充填料浆特性,结合采场运送物料困难的实际情况,设计合理可靠的钢结构木质充填挡墙,在满足强度及严密性要求的前提下,大大降低了劳动强度、提高了砌筑挡墙效率,保证充填作业安全、高效地进行。     

安庆铜矿高大采场充填工艺技术研究

安庆铜矿大孔采矿双阶段回采采场空区体积达５￣７万ｍ＾３，采用嗣后一次尾砂胶结充填，要求充填体自立高度达１１２ｍ。在采场充填工艺技术研究中，应用塑料波纹管进行采场充填料浆的脱水，采用施工简便的木支柱钢筋网柔性滤水挡墙；在充填管路中设置排水三通排放充填引路水和清洗水，有效地解决了采场充填料浆离析严重的问题，保证了充填料浆的均质性和充填体质量。文中所介绍的技术措施和经验可为类似矿山采场充填提供借鉴。     

三山岛金矿采场充填脱水工艺改进措施

采场充填脱水效果对充填体初凝时间及其短期和长期强度产生较大影响,三山岛金矿采用溢流管溢流脱水和充填挡墙的土工布渗透脱水,脱水效率不能满足现场工作要求。为此,在充填脱水理论研究的基础上,分析了影响充填脱水速度的主要因素,提出了多项充填脱水改进措施。增设竖直或倾斜的脱水管,更有效地排出充填采场中的重力水,同时避免充填料浆中细粒级颗粒堵塞脱水管。改进充填挡墙设计和滤水布的选取,避免细粒级颗粒短时间内聚集在滤水布附近,影响渗透脱水效果。设计充填管道滤水器,在充填料浆进入采空区前,过滤充填料浆中的部分自由水,提高了充填采场中料浆的浓度,减小了采场充填脱水工作量。改变矿山简单脱水方式,进一步提高采场充填脱水效率,避免影响下一步开采工作的顺利开展。     

大冶铁矿浅孔留矿嗣后胶结充填挡墙设计

充填挡墙是影响充填胶结效率的重要因素,也是确保矿山充填生产安全进行的先决条件。针对大冶铁矿狮子山井下-108m水平采用的浅孔留矿嗣后全尾砂胶结充填法,提出了采场-108m水平采场充填挡墙的具体实施方案,并对充填挡墙进行受力分析及力学参数计算,得出合适的挡墙厚度,并对充填挡墙进行排水设计。研究结果不仅有效地解决了-108m水平开采的技术难点,同时也为其它金属矿山采用胶结充填法提供了一定的参考。     

充填挡墙压力的模型试验测定

充填挡墙的理论压力充填挡墙的总压力包括充填料的实际压力和水压力两个部分。除非适当增大滤水比R(平巷滤水面积与平巷滤水材料渗滤速度的乘积和采场断面积与充填料渗滤速度的乘积之比),否则充填料对挡墙的实际压力将随采场边缘至挡墙的距离s的增加而减小,水压将随这个距离的增加而增加。增大滤水比的最好方法是在平巷端部和采场底部铺设优质滤水材料。水饱和的充填料对挡墙的总压力可近似地按下式计算:     

破碎顶板垮塌采场胶结充填治理

针对金厂河多金属矿一步骤破碎顶板垮塌治理难题,采用三维激光扫描的方式,探明了采场顶板垮落形态特征,构建了破碎顶板垮塌采场三维可视化模型。通过对金厂河矿胶结充填体强度需求的理论计算,设计一步骤胶结充填体整体强度为3.0 MPa。基于充填料浆配比试验、扩展度试验和流变试验,综合确定充填工艺参数为:料浆质量浓度为68%～72%,灰砂比为1∶8。结合21^#采场三维空区模型和形态,合理布置了充填挡墙和充填下料工程,进而保障了破碎顶板垮塌采场胶结充填体的稳定性。     

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。     

轻型充填挡墙力学分析与构筑工艺

充填料浆与挡墙作用机理复杂,充填挡墙的稳定性直接影响采充周期和回采安全。根据静水压力理论对料浆高度低于挡墙和高于挡墙2种情况分别进行了力学分析,同时计算出了最大扭矩作用点。对挡墙构筑工艺,包括位置选择、钢丝绳紧固及挂网、木板安装及尼龙布铺设工艺进行了详细阐述。理论分析及现场应用表明：挡墙应力集中表现在2 m高度范围内,底部可适当加固。轻型挡墙制作周期短,大大缩短了采充循环时间,为安全回采提供了可靠保障。     

河北某铁矿充填挡墙快速砌筑工艺

根据河北某铁矿井下生产技术和充填方式,对原有空心砖砌筑充填挡墙进行工艺改造。采用编织袋填装充填料浆代替空心砖,通过力学分析以及厚度计算确定一次充填高度和挡墙厚度,形成一套完整的充填挡墙快速砌筑工艺。生产实践表明：编织袋填装充填料浆砌筑充填挡墙墙体厚度2.5 m时即可满足生产要求,且滤水性能优于空心砖砌筑的充填挡墙,充填效率提高、充填体强度增加。     

某铜矿空场嗣后充填法充填挡墙安全分析

某铜矿属急倾斜中厚矿体,采用分段空场嗣后充填采矿法开采,为保证采场充填的安全性及胶结效率,需对该矿山井下2700中段及2640中段一次充填高度及充填挡墙厚度进行安全分析。从充填料浆充入采空区后的状态变化(未凝结状态、初凝状态及凝结硬化状态)和充填挡墙的受力情况,进行理论计算和分析,确定一次充填高度和充填挡墙厚度,并分析了挡墙厚度和充填高度、巷道尺寸之间的关系。分析结果表明:该铜矿充填工艺一次充填高度不宜超过1.3m,充填挡墙厚度建议值为65cm。分析结果能够确保充填工作安全进行,并为类似矿山挡墙研究提供参考。     

阿尔哈达铅锌矿采空区充填挡墙受力分析与施工设计

采空区充填挡墙的设计与施工,直接关系到充填质量、生产能力和成本效益。本文对阿尔哈达铅锌矿采空区充填挡墙的受力情况进行了分析,计算得到不同充填高度下充填挡墙受到的总压力、最大弯矩和作用点位置,同时按照抗压强度、抗剪强度、抗渗透性条件3种计算方法分别对充填挡墙的结构厚度进行了分析,并基于此提出了针对该矿采空区充填挡墙的施工设计方案。研究结果表明:在进行采空区充填时,首次充填高度理论上应低于2.5m;建议现场的施工挡墙厚度不宜小于0.5m。研究成果可为相似工程条件下的采空区充填挡墙的施工设计提供参考。     

高水材料硬化体特性及其充填体力学作用机理分析

详细分析了高水材料硬化体多方面的特性,并从高水材料对其尾砂固结充填体力学性质的影响、高水固结充填体对采空区周围岩体的作用、高水因结充填与围岩共同作用等方面探讨了高水固结充填体的力学作用机理。研究结果表明,由于高水材料固结充填体具有速凝早强、高结晶水、强度再生、耐水等特性,使其充填作用效果明显优于普通胶结材料充填体,且更适用于深部高应力环境及复杂应力条件下的充填。     

大空区嗣后尾砂充填挡墙强度模型与应用

充填料浆因工艺和时序不同具有较为复杂的物理力学性质,使得合理计算充填挡墙受力较为困难,根据尾砂非胶结充填工艺充填料浆物理特性及其时效性质,结合松散介质理论和边坡滑切理论,对挡墙强度进行受力原理分析,建立了理论计算模型。将充填工艺及其时序状态分为三类,以每类型结合充填循环分为两种工况为边界条件,获得不同充填工况下挡墙受填料作用的侧向压力、总压力等的计算公式,同时结合某铜矿空场嗣后充填工艺,应用模型计算同传统计算模式、实测值进行对比分析,验证了所提模型的合理性,认为充填料对挡墙的作用压力同填料含水率、充填高度和边界摩擦等因素密切相关,而初次充填量和循环时间对挡墙优化非常关键,多层充填方式结合料浆的具体配比及充填时间进行计算,分析挡墙受力状态和结构,更符合实际。     

矿山快捷组合式充填挡墙装置的研发

构筑充填挡墙是充填采矿法必不可少的工序之一,挡墙构筑质量的好坏关系到充填工作的安全性和充填工作的效率。当前矿山应用的挡墙形式多样,均存在劳动强度大,抗弯能力差,安装时间长,重复利用率低,易跑砂、漏浆等缺点。为了克服现有挡墙缺陷,提高挡墙的安全性和架设效率,结合工程实际提出一种可伸缩、方便快速拆装的组合式充填挡墙结构。通过理论计算,设计了挡墙组件的合理尺寸,并应用数值分析软件进行模拟计算,开展了结构参数的优化。计算结果表明,与其他形式挡墙相比,组合式充填挡墙在强度指标、充填高度,重复利用性方面,均具有较为明显的优点：可显著提高挡墙的构筑速度、提升挡墙的构筑质量和挡墙的重复利用率,可有效地防治跑砂、漏浆事故的发生,进而提升充填的效率。     

沿空留巷顶板下沉规律及其影响因素分析

针对沿空留巷顶板下沉量大、控制十分困难的问题,在分析沿空留巷顶板下沉规律的基础上,利用能量守恒原理,建立了沿空留巷顶板下沉力学模型,推导出顶板下沉量的计算公式,并对顶板下沉的影响因素进行了定量分析和灰色关联度敏感性分析。结果表明：某矿沿空留巷顶板下沉量计算值为371.45 mm,较好地吻合现场测量值,理论计算公式是准确的。顶板下沉随巷道宽度、采高的增加而增大,随直接顶厚度、巷内支护阻力、煤帮侧向支护阻力、巷旁充填体宽度和充填体弹性模量的增加而减小;对沿空留巷顶板下沉的敏感度大小的影响因素依次为采高、充填体弹性模量、充填体宽度、直接顶厚度、巷内支护阻力、巷道宽度、煤帮侧向支护阻力,其关联度分别为0.96、0.73、0.68、0.52、0.28、0.13、0.04。研究结果可为有效控制沿空留巷围岩变形提供依据。     

倾斜煤层冒落矸石注浆固化沿空留巷技术研究

沿空留巷技术是煤炭开采技术的一项重要改革,是"绿色开采"的重要研究方向之一,针对试验矿井的5312倾斜工作面的具体条件,提出采用冒落矸石注浆固化沿空留巷方法,对巷旁支护阻力、冒落矸石冲击力和充填体可缩量预计进行了研究,通过现场观测和留巷效果分析,达到了预期的目标,能够为类似条件下的沿空留巷技术提供借鉴。     

永平铜矿充填挡墙安全设计及工程应用

根据永平铜矿井下开采的技术条件以及充填方式, 对原有单一结构的混凝土充填挡墙进行了优化改进以及工艺研究, 针对不同尺寸巷道采用不同形式的充填挡墙: 对大尺寸(5 m×4.5 m)断面的巷道采用混凝土-木复式充填挡墙, 结合了重力式挡墙(混凝土墙)与轻型挡墙(木支柱)的优点; 对小尺寸(3.05 m×3.15 m)断面的巷道采用木挡墙。在满足挡墙强度要求前提下, 不仅降低了挡墙构筑成本, 而且加强了挡墙透水性。通过挡墙的力学分析以及厚度计算确定了一次充填高度和挡墙厚度, 确保了挡墙的安全可靠性, 保证高阶段充填安全进行。所介绍的技术措施和经验可为类似矿山挡墙设置提供借鉴。