矿渣在尾砂胶结充填中的应用与研究进展

普通硅酸盐水泥在尾砂胶结充填中被广泛使用,但存在两个问题:水泥生产过程能耗高,需要大量不可再生资源、CO2排放量大;充填成本高,灰砂比可调范围窄,适应性差。为消除该影响,可采用工业副产品粒化高炉矿渣,辅以少量激发材料形成不同类型固化剂以取代水泥固化尾砂。该类固化剂水化所需碱度低,形成的水化硅酸钙在钙硅比上比普通硅酸盐水泥低,因而其强度和稳定性优异,同时可形成水滑石等产物填充结构孔隙;此外,还能因地制宜调整固化剂配方,固化剂性价比高,可在满足充填需求的同时提高对尾砂的适应性和固化效率。     

聚丙烯纤维增强尾砂胶结充填体力学及流动性能研究

针对聚丙烯纤维掺量、长度及矿渣掺量这三种因素对尾砂胶结充填体力学及流动性能的影响,进行正交试验设计.通过对试验结果进行极差和方差分析,得到了这三种因素对尾砂胶结充填体力学及流动性的影响程度和显著性影响因素,并借助扫描电镜(SEM)揭示了纤维对充填体力学性能的作用机理.研究结果表明:随着纤维掺量及长度的增加,充填料浆坍落度分别下降了8.7％和4.3％,说明纤维的掺入会对料浆流动性能产生不利的影响;充填体28 d抗压强度、抗拉强度均随着纤维掺量的增加呈先增加后减小的趋势,并在纤维掺量为0.6％时达到最大值,但纤维对充填体抗拉强度的改善效果明显优于对抗压强度的改善效果;矿渣的掺入对纤维增强尾砂胶结充填体流动性能无显著影响,但矿渣掺量的增加使得充填体抗压及抗拉强度分别降低了17.9％、19.7％,说明矿渣的掺入会对尾砂胶结充填体力学性能产生不利影响;纤维的掺入能够有效限制充填体裂纹的扩展,且随着纤维掺量的增加,充填体破坏特征由脆性向延性转变;纤维增强尾砂胶结充填体力学性能的关键在于纤维与砂浆基体界面存在粘结力,使得横跨于裂缝两侧的纤维能够形成"锚固"作用,从而提高充填体的整体力学性能.     

非煤地下矿山采矿工艺在环境保护方面的研究与应用

矿山开采对生态环境造成了极大的破坏,如对地表污染排放的选矿尾砂,由于采矿留下的地下空区会引发地表的塌陷和位移以及矿山在开采过程中因为地压带来的危害。而使用的全尾砂充填技术是利用尾砂充填回采空区不仅做到了对废物的利用,又做到了对环境的治理,起到了双重作用。赵案庄王道行铁矿采用尾砂胶结充填工艺,很好地保护了矿区生态环境,为我国非煤地下矿山在开采中如何保护生态环境提供了经验。     

不同加载速率下差异性含水率尾砂胶结充填体力学行为及损伤特性研究

充填体的力学特性是充填配比设计和维护地下采场稳定性的关键指标,而加载速率变化与充填体所处环境（湿度、温度）不同均会对充填力学行为产生影响。本工作对不同含水率（干燥、饱水、自然）充填体开展了变加载速率（0.1 mm/min、0.25 mm/min、0.5 mm/min、1 mm/min、2 mm/min）的单轴抗压强度测试,获得了含水率和加载速率作用下的充填体力学参数和破坏模式,并依据能量守恒定理,研究了不同条件影响下充填体的能量演化规律,建立了基于能量的损伤变量。结果表明：（1）随着加载速率增加,充填体的抗压强度先增加再减小,存在临界加载速率;干燥和饱水对充填体的抗压强度和弹性模量分别具有强化和弱化效应,干燥导致充填体由延性向脆性转变,应力-应变曲线达到峰值应力后快速下降,而饱水虽有利于充填体的延性,但水的弱化作用使其在较小应变下即发生破坏。（2）加载速率由0.1 mm/min增加至2 mm/min,干燥充填体破坏模式由拉剪混合破坏逐渐向以拉伸为主的破坏模式转变,饱水充填体以拉伸破坏为主,而自然充填体整体上表现为拉剪混合破坏。（3）提高加载速率加快了充填体的能量交换,干燥、饱水和自然对...     

浅谈充填技术在采矿中的应用

随着近年来我国采矿产业的不断发展．充填技术的理论和实践也相应得到了广泛的应用,尤其是近年来胶结充填技术的日趋完善,使得充填技术在采矿实践中的地位也越来越重要。目前在采矿业主要使用的充填技术是水力充填和胶结充填。这些充填方法的产生,能够适用于不同矿山的自然环境,使得矿山开采中的很多难题得到解决。本文将在对充填技术种类研究的基础上,对充填技术广泛的发展前景做简要的探讨。     

充填采矿技术的应用分析

随着科学技术的飞速发展，采矿技术也在发生着日新月异的变化。在所有的采矿方法中，应用充填采矿技术进行采矿的方法逐渐成为人们关注的焦点。本文简单介绍了充填采矿技术的技术优势，并通过实际的应用案例，详细的剖析了充填采矿技术的运作机王坐和在实践中的具体运用，以期我国采矿行业能够快速、稳定、健康的发展。     

全尾砂胶结充填材料的试验研究及充填系统运行参数的选定

通过对全尾砂充填材料试验研究，通过试验确定充填材料的主要物理力学性能、化学成份、输送特性及充填体力学性能等方面的参数及计算分析，从而确定充填系统运行参数及工艺流程。为相类似矿山全尾砂胶结充填应用和推广具有一定的参考价值。     

胶结充填体在动荷载作用下的响应特征

为掌握大红山铜矿井下在用的胶结充填材料对爆破荷载的响应特征,对质量浓度为72%、水泥含量为180 kg/m³的胶结充填材料开展了不同加载应变率下的常规单轴冲击试验。试验结果表明:CTB_(180)试件对入射冲击波的透射能力微弱,在较低的冲击应变率作用下即发生破裂;当■_s≥42.3 s3的胶结充填材料开展了不同加载应变率下的常规单轴冲击试验。试验结果表明:CTB_(180)试件对入射冲击波的透射能力微弱,在较低的冲击应变率作用下即发生破裂;当■_s≥42.3 s^(-1)时,试件韧性增加,试件瞬间被压密,增幅较■_s=30.3 s(-1)时,试件韧性增加,试件瞬间被压密,增幅较■_s=30.3 s^(-1)时明显提升,破坏应变量发生了突增;随着■_s的增加,反射能占比先减后增,透射能占比先增后减,但耗散能占比呈递增趋势;破坏形态上,当■_s≤20.7 s(-1)时明显提升,破坏应变量发生了突增;随着■_s的增加,反射能占比先减后增,透射能占比先增后减,但耗散能占比呈递增趋势;破坏形态上,当■_s≤20.7 s^(-1)时,试件仍保持其整体性,但当■_s≥42.3 s(-1)时,试件仍保持其整体性,但当■_s≥42.3 s^(-1)时,将整体失稳破坏。研究结果可以指导充填材料配比选型以及矿柱回采爆破参数优化。     

胶结充填体在动荷载作用下的响应特征

为掌握大红山铜矿井下在用的胶结充填材料对爆破荷载的响应特征,对质量浓度为72％、水泥含量为180 kg/m3的胶结充填材料开展了不同加载应变率下的常规单轴冲击试验.试验结果表明:CTB180试件对入射冲击波的透射能力微弱,在较低的冲击应变率作用下即发生破裂;当(ε)s≥42.3 s-1时,试件韧性增加,试件瞬间被压密,...     

全尾砂胶结充填体的爆破振动破坏机制和振动速度阈值研究

结合五矿矿业安徽李楼铁矿-425 m中段矿柱爆破回采工程实例,利用应力波理论,分析了爆炸应力波在全尾砂胶结充填体中的传播及其与介质界面的相互作用,基于充填体的冲击压剪、剪切和反射拉伸等不同破坏机制和破坏准则,研究了充填体的质点振动速度阈值.研究表明:在爆炸应力波作用下,矿柱与1:8充填体的胶结面易发生剪切破坏,而胶结充...     

动载下胶结充填体的力学特性试验研究

胶结充填体的稳定性对于矿山安全生产至关重要.为了研究动载作用下充填体的动力学特性,利用霍普金森压杆(SHPB)对充填体进行单轴冲击试验,研究充填体应力应变曲线、动态抗压强度、动态强度增长因子与平均应变率之间的关系.结果表明,当平均应变率低于60 s-1时,应力应变曲线峰后阶段为"应变回弹"类型;超过80 s-1时,为"...     

动载下胶结充填体的力学特性试验研究

胶结充填体的稳定性对于矿山安全生产至关重要。为了研究动载作用下充填体的动力学特性,利用霍普金森压杆(SHPB)对充填体进行单轴冲击试验,研究充填体应力应变曲线、动态抗压强度、动态强度增长因子与平均应变率之间的关系。结果表明,当平均应变率低于60 s^(-1)时,应力应变曲线峰后阶段为"应变回弹"类型;超过80 s(-1)时,应力应变曲线峰后阶段为"应变回弹"类型;超过80 s^(-1)时,为"峰后塑性"类型;介于二者之间时,为"应力跌落"类型;随着平均应变率的增大,试样动态抗压强度先迅速增大,后趋于稳定,对应的平均应变率临界值为80 s(-1)时,为"峰后塑性"类型;介于二者之间时,为"应力跌落"类型;随着平均应变率的增大,试样动态抗压强度先迅速增大,后趋于稳定,对应的平均应变率临界值为80 s^(-1)。利用Gompertz模型能较好的描述充填体动态抗压强度与平均应变率之间的关系;动态强度增长因子与平均应变率正相关,当平均应变率处于40～130 s(-1)。利用Gompertz模型能较好的描述充填体动态抗压强度与平均应变率之间的关系;动态强度增长因子与平均应变率正相关,当平均应变率处于40～130 s^(-1),动态强度增长因子范围在1.5～3之间。     

动载下尾砂胶结充填体的损伤规律与本构关系研究

为研究胶结充填体在冲击载荷下峰后破坏特征及损伤演化规律,通过对灰砂比为1∶4,1∶6,1∶8和1∶10的充填体试件进行单轴冲击试验,探索充填体在冲击荷载下的力学特性。基于weibull分布统计损伤理论,引入裂纹闭合系数(h),构建了Weibull分布的裂纹闭合效应的充填体损伤本构模型,结合试验曲线分析充填体的损伤演化规律,并分别探讨了Weibull参数的物理意义。研究表明：不同灰砂比的损伤发展趋势均呈倾斜拉伸的“S”型,在峰后阶段,同等应变条件下,高配比试样损伤变量值大于低配比试样损伤变量值,表明在一定承载范围内,低配比的充填体反而能更好地发挥峰后承载能力。当h=0.98时,由损伤本构模型得到的理论预测曲线与试验曲线具有较高的吻合度;且损伤演化方程也能很好地反映充填体损伤破裂的全过程。     

论煤矿采矿技术在应用过程中存在的问题研究

随着经济的发展，煤矿开采技术也有了不断的进步和革新。本文笔者简单的就煤矿采矿技术在煤矿开采过程中存在的问题谈了自己的看法。     

司安特在巷道顶板破碎区段加固充填支护的应用技术

1．工程地质条件 163轨道下山是联创公司矿井163采区的主要通道，为锚网喷支护，巷道宽3．6m，高2．4m，坡度16度，该巷道为穿层巷道，从二层煤底板岩层到十六层煤，其中间十四层煤已开采完毕，该区段巷道应力集中、巷道压力大，巷道顶板破碎，在整修过程中顶板不易控制，施工难度大，同时考虑采区有害气体影响。为此，     

上向干式充填法在大栗子菱铁矿的应用及改进

上向干式充填法在大栗子菱铁矿的应用过程中暴露出工艺复杂,矿石损失较大等缺点。该矿在多年矿山生产实践的基础上,针对矿体开采条件的变化,对采矿方法进行了大量的改进和创新。本文介绍了上向干式充填法在大栗子菱铁矿的应用情况及改进措施,总结了该矿采矿方案的特点及回采工艺,讨论了矿山的采场结构参数,底部结构。认为改进后的采矿方案降低了采场的矿石损失率,减少了采切工程量,提高了采场的生产能力,取得了显著的经济效益和社会效益。     

一次采全高开采技术在阳煤一矿的应用研究

建设高产高效矿井,提高单产、提高工效、提高经济效益已成为现代矿井重要的研究方向。本文结合矿井实例,介绍中厚煤层一次采全高的大采高技术的应用。对一次采全高开采技术的应用展开分析,阐明了该技术在工作面中工序简单,用工少,劳动生产率高,有效提高资源回收率,实现了矿井安全、高效生产。     

金矿软岩矿体的采矿中静态留矿法的应用研究

静态留矿采矿法是结合普通留矿法和削壁充填法的特点,介绍静态留矿采矿法在金矿软岩矿体的采矿中的应用情况,解决软岩矿体的采矿问题,总结出一套新的采矿方法。     

浅谈大采高工艺在阳煤一矿S8310的应用

本文介绍了大采高综采工艺在阳泉矿区阳煤一矿S8310工作面的试验应用,阐述了大采高工作面的安装、生产,并对大采高综采与综放工艺进行了分析对比,肯定了试验大采高工艺对指导阳泉矿区大采高技术的应用实践,对推动安全、高效、高采出率煤炭开采技术的发展都具有重要意义。     

复合煤层合采技术在刘桥一矿的应用

本文主要介绍了特殊复合煤层的地质构造、主要特点及在回采过程中管理效果分析