利用工业废渣制备充填胶凝材料的研究

为了降低矿山充填成本,以钢渣、矿渣等工业废渣为主要胶凝组分制备充填胶凝材料,研究了电石渣对其性能的影响。借助XRD、SEM测试手段分析了胶凝材料化产物的矿物组成和微观形貌。实验结果表明向充填胶凝材料中单掺15%的电石渣时,充填胶凝材料3、28 d抗压强度分别达到了16.3、38.6 MPa,与未掺电石渣的试样相比,3、28 d抗压强度分别提高了34.7%、26.3%;用25%的矿渣等量取代钢渣时,充填胶凝材料3、28 d抗压强度分别达到了26.4、48.3 MPa,与未掺矿渣的试样相比,3、28 d抗压强度分别提高了63.9%、28.5%,凝结时间缩短。     

新一代矿山充填胶凝材料

利用工业固体废弃物发展绿色高性能充填胶凝材料已成为资源开采领域一个新的热点。根据材料科学发展与水泥工业最新成就,结合矿山充填特点要求,介绍了三种以粉煤灰、矿渣为主要原材料配制生产的新型水泥作为充填胶凝材料。与传统的普通硅酸盐水泥相比,新材料具有高铝质废渣用量多、生产能耗低、加工工艺简单、成本低廉、凝结硬化速度快、固水固砂强度高、水化产物持久稳定等特点。     

基于数据决策的充填胶凝材料优选方法

胶凝材料是影响胶结充填体强度性能和控制充填成本的关键因素.为选择最优的充填用胶凝材料,以充填材料试验数据为基础,进行技术比较;以试验成果建立不同龄期对应下的强度和胶凝材料耗材关联模型,进行充填经济性比较;通过建立模糊数学和层次分析法相结合的胶凝材料优选综合评判模型,综合优选胶凝材料.构建的胶凝材料优选综合评判模型考虑了...     

用于矿山充填的新型胶凝材料

针对我国金属矿山用水泥作充填胶凝材料成本高的问题，通过试验研究，肯定了赤泥胶凝剂做充填胶凝材料的多种优点，即这种胶凝剂具有早期强度高，后期强度稳定，无论从凝结时间还是强度指标都完全能满足矿山充填要求，此外，其主要原料为工业原料，价格仅为水泥价格的１／３，因此具有良好的社会效益和经济效益。     

一种新型胶凝充填材料的试验

某矿山全尾砂细粒级部分含量过高且含泥量较多,导致普通硅酸盐水泥和常用的胶凝材料胶结性能不佳,单耗较大,成本较高。通过开展充填体强度配比试验,对比分析,选定了适合矿山井下生产的胶固粉,并表现出良好的胶结性能,大幅度减少了矿山的充填成本,提高了企业的市场竞争力,在类似矿山中具有借鉴意义。     

矿山充填胶凝材料评述

本文对矿山充填胶凝材料即硅酸盐水泥，高铝水泥及天然或人工火山灰物料的使用进行了评述，指出针对矿山充填的工程特点，为了降低充填成本，提高充填质量，用火山灰质材料代替水泥是今后重要的发展方向。     

利用钒钛渣开发矿山充填胶凝材料试验研究

针对承德钢铁公司的钒钛水淬渣,开展了开发矿山充填胶凝材料的试验研究,根据现场取样的化学成分、质量和特性评定,开展了酸性和碱性2类激发剂的配比试验研究。结果表明:酸性激发剂的28 d抗压强度均未超过1.0MPa,碱性激发剂的效果更差;进一步的优化激发试验后,28d抗压强度达到了3 MPa左右,能够满足充填体强度要求,但增加了充填成本。     

铜坑锡矿碎石胶结充填的试验研究

碎石水泥浆胶结充填是近年来发展起来的充填新工艺,充填系统采用水泥浆和碎石骨料分别制备和输送方式,在采场进行混合后充填。铜坑锡矿对该充填工艺进行了试验研究,并获成功,有效地解决了该矿无砂料充填的难题,并取得了良好效果。     

基于新型胶凝材料的超细铜尾矿充填试验及应用

沙溪铜矿尾砂属于超细粒度尾砂,通过对尾砂的物理化学特性进行分析,证实沙溪尾砂是一种很好的充填骨料.采用不同的浓度和灰砂比对充填体进行强度试验,对用水泥和新型胶凝材料配置的试块分别进行了强度测试和对比.推荐用新型胶凝材料的充填参数为:砂浆浓度介于68％～70％,灰砂比不低于1?6.现场钻孔取样数据表明,用新型胶凝材料混制的充填体强度在8～10 MPa,完全能满足矿山充填生产的需要.建议后期调整灰砂比,以降低充填成本.     

基于绿色开采理念的煤炭充填开采技术研究

针对煤炭开采后采空区会造成地质、环境、社会及资源等一系列原生和次生灾害的问题,提出利用充填材料对采空区进行充填处理的采煤方法,就充填材料特性的影响因素,充填开采技术的发展,充填材料决定充填开采工艺与效益,及膏体材料是充填材料未来的发展方向作了简要介绍。     

固体废弃物胶结充填开采上覆岩层移动影响分析

通过建立计算机数值模型模拟固体废弃物胶结充填开采上覆岩层移动规律,观测不同工作面推进距离上覆岩层移动特征,对比长壁开采与充填开采关键层移动,分析充填开采关键层运动与上覆岩层移动特征。由于采空区被矸石和粉煤灰等材料所充填,充填工作面矿压显现和上覆岩层移动规律与一般垮落法管理顶板明显不同。研究表明：胶结充填开采工作面周期来压步距大,来压强度不明显;关键岩层弯曲下沉,不会出现岩层破断现象。上覆岩层移动范围明显减小,对地表变形能有效控制。     

浅谈充填采煤技术

本文就目前逐渐推广的充填采煤技术从不同角度进行了分类。着重介绍了膏体充填技术、高水材料充填技术和超高水材料充填技术的工艺流程及机械化充填与采煤一体化技术,简要分析了充填采煤技术的发展空间及发展方向。     

陶一矿超高水材料充填开采试验研究

 针对邯郸矿业集团各矿“三下”压煤量大、煤炭资源采出率低的现状,在陶一矿进行了超高水材料充填开采技术研究与试验。在该技术中,选用超高水材料构筑采空区充填体,发明了与该材料性能配套的充填方法,并研制了大流量制浆充填工艺系统。结果表明：应用该技术可以有效地控制采空区上覆岩层的活动和地表的沉陷,解放“三下”压煤,延长矿井服务年限,产生极大的经济和社会效益。     

阶段空场嗣后充填体三维拱应力及强度需求模型

在地下厚大金属矿体的两步骤阶段空场嗣后充填采矿法中,合理平衡一步骤矿房采场胶结充填体的揭露稳定性及其强度需求对安全经济充填采矿影响重大。为获取该采矿法中胶结充填体强度需求的三维解析模型与方法,解决类似矿山确定充填体强度需求主要采用经验类比、缺乏科学合理计算方法的问题,本文借鉴土力学应力拱理论,分析了两步骤采充时序过程中的相邻采场充填体空间接触关系,分别研究了二步骤采场非胶结充填体、一步骤采场胶结充填体(揭露后)的应力分布模式,基于Marston拱应力二维模型,拓展建立了各采场充填体的三维拱应力解析模型,得出了非胶结充填体-胶结充填体-采场围岩之间的应力传递规律及接触力学边界解析方法,并通过FLAC3D模拟的拱应力分布结果进行了三维拱应力解析模型的对比验证。进一步将提出的拱应力解析方法应用至Mitchell强度需求解析模型中,考虑了三维成拱作用下非胶结充填体对胶结充填体的侧向推力作用、采场上下盘围岩对胶结充填体的接触摩擦作用,以底部滑动面方向角、滑动体与围岩接触面摩擦力方向角的不同取值情况,定量表征了揭露后胶结充填体的潜在破坏模式,并据此提出了4种胶结充填体安全系数和强度需求的三维解析模型与方法。再利用FLAC3D开展了不同采场尺寸(长度、宽度、高度)、不同充填体参数(容重、内摩擦角)等条件下的充填体强度需求数值解搜索计算,与4种解析方法计算的强度需求结果进行了对比验证,得出了当胶结充填体底部滑动面方向角α=45°+φ_c/2且滑动体与围岩接触面摩擦力方向角β=45°-φ_c/2时,胶结充填体强度需求的三维解析解和三维数值解吻合度最佳,最终获取了最优的一步骤采场胶结充填体强度需求三维解析模型与方法。     

尾砂充填料浆泌水特性及其对充填体影响研究

通常认为充填配比固定时,尾砂充填料浆浓度决定充填体强度,但该观点未考虑料浆泌水对充填体的影响.利用测试模具,测试并分析了不同配比与粒级组成的尾砂料浆泌水特性及其对充填体的影响.研究发现:1)少量水泥添加即可显著抑制料浆泌水,采用微胶充填可实现充填采场泌水控制.2)料浆泌水会显著降低不同初始浓度料浆间的浓度差.但泌水后各...     

急倾斜煤层充填开采的数值模拟

建筑物下压煤开采已成为许多矿区面临的主要问题,严重制约着矿区的可持续发展.充填开采是我国建筑物下采煤的主要技术之一,能有效解决煤矿开采造成的环境问题以及最大限度的控制地表沉陷.针对湘潭矿业公司二矿的实际情况,运用RFPA数值模拟软件,分析了急倾斜煤层开采过程中,全部垮落法开采、留区段煤柱开采、区段留煤柱充填开采时煤层顶板及地表的运动规律,计算结果表明,充填开采能改变上覆岩层的运动规律,显著减小岩层沉降,有效地控制地表位移.     

华恒矿业公司泵送矸石充填技术

 阐述了矸石充填的意义、必要性及研究现状,介绍了我国目前具有代表性的矸石充填工艺。以华恒矿业公司41302东煤柱工作面泵送矸石充填为例,介绍了泵送矸石似膏体充填技术工艺及流程,并对充填效果及效益作了分析。指出了我国井下充填采煤法尚存在的问题。泵送矸石充填已经成为目前煤炭工业井下充填采煤法的最佳途径之一,具有极好的推广应用前景。     

基于等价采高模型的膏体充填开采沉陷预计

为了对膏体充填开采后地表沉陷规律进行研究,根据膏体充填开采的现场实践及充填材料的组成情况,建立了适合于膏体充填开采的等价采高模型.模型中等价采高由充填前顶底板移近量、充填欠接顶量、膏体充填体的收缩量及压缩量组成,计算公式中含有泌水率、膏体充填体的压缩率等参数.将建立的等价采高模型与概率积分法结合,对许厂煤矿130采区北翼保护煤柱采用膏体充填开采后产生的沉陷进行预计,结果表明膏体充填开采后地表产生的移动及变形较小,可以保证矿用铁路及附近建筑物用地安全使用.     

基于采充时序的空场嗣后充填体强度要求优化研究

为解决江西某钨矿空场嗣后充填法一步骤采场充填体强度要求优化设计问题,以该矿开采技术条件为基础,利用加拿大米切尔法进行了强度要求解析计算,并基于实际采充时序过程,考虑充填体与矿岩接触作用、二步骤采场非胶结充填体对一步骤采场胶结充填体侧向推力作用,提出了充填体强度要求修正解析方法,并计算了同等条件采场充填体强度要求,进而采用FLAC3D开展采充时序过程中一步骤采场充填体强度要求数值解的搜索计算,对比分析了充填体强度要求数值解与两种解析解,讨论了米切尔法的适用性,校验了修正解析模型可靠性,可为同类矿山充填体强度要求优化计算提供参考。