块石胶结充填的应用现状及发展

块石胶结充填可分为块石砂浆胶结充填、块石水泥浆胶结充填、碎石水泥浆胶结充填。本文介绍了块石胶结充填在国内外矿山的应用，并论述了其适用范围。这对此项充填技术的推广应用具有参考价值。     

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。     

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。     

块石胶结充填本稳定性研究

采用湿选法进行块石胶结充填体室内力学试验，配合声波法进行现场测试，确定了块石胶结充填体力学和力学性能，进而用有限元法进行了稳定性分析，并以回采矿桩揭露充填体及对其进行验证。     

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。     

块石胶结充填在我矿的应用

铜坑锡矿采用块石和棒磨砂胶结料装分路输送、长条形空场多点同时下料的方式进行充填，取得良好效果。本文总结了新工艺的试验和应用情况。     

循环加卸载对砂岩变形特征影响试验研究

岩石变形特征与所受的应力状态以及加载历史密切相关.基于三轴循环加卸荷试验,研究了不同围压、不同应力状态、不同卸荷量对砂岩变形特征及参数的影响.试验结果表明,卸荷过程中岩石变形模量变化规律和加载时并不相同:①相同应力差下,围压越大,相同卸荷量引起的变形模量降低量越小;②相同的围压下,应力差越大,相同卸荷量引起岩样变形模量的降低值越大;③循环荷载在岩石极限强度30%以内时,完全卸荷后岩石变形模量降低30%左右;循环荷载为岩石极限强度的30%～100%时,完全卸荷后岩石变形模量降低30%～60%左右;④不同围压下,卸荷时岩石变形模量降低量和卸荷量呈很好的线性关系.     

分级循环加卸载作用下花岗岩变形破坏研究

以地下深部花岗岩为试验材料,利用GAW-2000微机控制电液伺服岩石单轴试验机进行分级循环加卸载试验,研究在同一递增荷载幅度条件下,试件的抗压强度、变形、破坏特征、残余应变以及弹性模量的变化趋势。结果表明：在单轴分级循环加卸载试验作用下,岩样的峰值强度随着每级循环次数的增加呈现递减趋势,且单调荷载应力-应变曲线包络住循环荷载应力-应变曲线；岩样破坏特征主要以剪切破坏为主,随着循环次数增加,破坏裂纹更加分散；岩样在加载过程中,岩体内部的结构在不断地调整,导致结构面变得密集与裂隙间更加闭合,卸载时回弹变形有滞后现象,加载起点与卸载终点不重合；轴向弹性、残余应变与环向弹性、残余应变随循环次数变化的规律具有相似性,岩样弹性模量曲线的趋势以“波浪形”的规律交替变化。     

大体积充填体下胶结充填法回采进路参数优化研究

为了提高金川二矿区深部下向进路式胶结充填法开采效率,针对大体积充填体下大断面进路生产的安全可行性问题,通过弹塑性理论和三角塌落拱理论计算充填体人工假顶均布荷载,并依据简支梁理论和薄板理论对深部850 m水平中段回采进路宽度进行理论计算,在现有回采进路参数基础上,设计了9组不同回采进路参数的试验。通过数值模拟,分析了各组参数下进路断面的应力、位移、平均屈服率变化特征和采场安全系数,以生产效率及开采安全为目标,得出金川二矿区深部大体积充填体下的胶结充填法回采进路宽度可增加至6 m、分层高度可增加至4.5 m。现场局部试验结果表明,增大参数后的进路顶板和两帮稳定性较好,能满足安全生产的需要。     

大理岩单轴循环加卸载碎屑分形研究

为了研究单轴不同循环加卸载路径对岩石破坏模式和程度的影响,对大理岩单轴循环加卸载的峰值强度、弹性模量进行研究;收集大理岩单轴循环加卸载破坏后的碎屑,对不同粒径范围内的碎屑进行分析和分形计算。研究结果表明,受循环加卸载后的碎屑条状、条块状特征明显,并且条状、块状、板状特征依次减弱;碎屑在长、宽、厚3个方向上分形维数越小,岩石越易破碎,破坏程度越大;岩石受循环加卸载的破坏模式以纵向劈裂为主,少有剪切破坏;循环荷载在一定程度上对大理岩的强度起到一定的强化作用,施加小的循环荷载对大理岩的强度强化作用显著使其破坏程度减小;施加大的循环荷载对大理岩的强度强化作用大大减弱,造成的损伤作用更为显著使其破坏程度更大。     

主井提升系统装卸载自动化改造

主井提升机是矿井核心设备之一 ,其提升效率直接影响矿井的产量和效益 ,对于大多数矿井来说 ,装卸载自动化程度不高成为制约矿井产量的瓶颈 ,针对这些问题 ,提出了改造的方案。实践证明 ,经过改造后 ,经济效益明显 ,具有较强的应用价值     

粉煤灰在矿山胶结充填中应用的研究现状

分析了粉煤灰胶凝活性及其主要影响因素,介绍了粉煤灰在国内外矿山胶结充填中应用的研究概况。粉煤灰用于充填,不仅可以大幅度降低充填成本,而且还可以显著提高充填体后期强度,改善充填体和料浆性能,避免粉煤灰对环境的污染;然而粉煤灰用于充填,一般会造成充填体早期强度低,延长采场回采周期,所以,在充填环境条件下,有效激发粉煤灰提高...     

循环载荷下软硬煤样的疲劳损伤差异性研究

为研究软、硬两种煤样的疲劳损伤差异性,采用等幅三角波循环加卸载方式进行循环载荷试验,通过对比分析两种煤样的力学特性和声发射参量的差异,揭示软、硬煤样的疲劳损伤机制。试验结果表明：循环载荷下,软煤煤样出现连续的滞回环,硬煤煤样的滞回环基本重合。声发射参量均表现出明显的循环特性,整个试验过程中,硬煤煤样的峰值振铃数相当,软煤煤样呈现“先稳定后依次降低”的规律；硬煤煤样的声发射累计能量和撞击数呈“阶梯状直线上升”趋势,而软煤煤样出现明显的“转折点”。声发射参量的动态变化表明循环载荷下软、硬煤样的损伤演化过程存在明显差异,进而为不同煤体破裂机理研究及煤岩动力灾害的预测和防治提供指导依据。     

卸载煤体渗透特性及微观结构应力效应研究

针对加载、卸载作用下煤体变形及渗透机制的复杂性,利用渗透-力学耦合特性测定仪,根据瞬态脉冲原理,在40℃下,研究了不同卸载状态时CH4在煤体中的渗透行为,并就卸载前后煤样红外光谱和透射电镜结果进行对比分析,从微观角度讨论了加卸载对渗透特性的影响及引起煤体微观结构的应力效应.研究结果表明:带围压试验的煤样渗透率均较低,卸载到设定值后渗透率增高,且有效围压越大,渗透率变化越大;在微观上,煤样的有效围压越大,红外光谱特征参数I2值越高,脂肪链变长且易断裂和脱落,裂隙结构面活性增强,煤体颗粒易于损伤而破裂,并呈现出颗粒多碎性和强度弱化区,对煤体微裂纹的萌生、扩展直至形成宏观裂纹起加剧作用,卸载后煤体渗透率增大.     

崩落法开采对塌陷区回填体沉陷影响的数值分析

运用UDEC软件对地下矿体采用崩落开采后塌陷区回填体的沉陷变化进行了数值模拟分析。结果表明，回填域内的位移呈“中间大，两端小”的现象，且位于矿体正上方的沉陷尤为显著，整个回填区域内似“V”形沉陷盆地，最大下沉值约为30 m。利用UDEC软件正确模拟与预测地下开采后地表回填体的运动规律，为矿区安全回填工作的顺利开展提供科学参考。     

分级循环加卸载作用下脆性岩石损伤特性分析

以砂岩为研究对象,通过分级循环加卸载试验研究脆性岩石在分级循环加卸载作用下的损伤特性和演化规律。基于试验结果,定义了损伤值,推导出适用于加载阶段和卸载阶段的损伤本构模型。研究结果表明:提出的循环加卸载下的岩石损伤本构方程与试验应力应变曲线拟合度比较高,证明了其合理性和适用性。该损伤本构模型和定义的损伤值可以正确地反映出岩石的损伤演化过程,能够描述岩石破坏的各个阶段。参数敏感性对本构模型有不同程度的影响。