某鐵礦深部充填體強度及力學(xué)效應(yīng)研究.pdf

1、隨著深部開采的進展，原來的采礦工藝已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有產(chǎn)量和安全的需要，無底柱分段崩落法遺留下來的空區(qū)將成為安全隱患。因此充填采礦法的結(jié)合使用，既可以處理大量空區(qū)、控制采場地壓，也為尾礦處理、資源的綜合利用提供了解決途徑。充填體強度是治理空區(qū)保證安全生產(chǎn)的關(guān)鍵因素，所以深入研究充填料漿的配比、濃度，是保證充填治理效果、控制生產(chǎn)成本的核心問題。本文主要進行了充填體單軸壓縮試驗、剪切試驗、三軸壓縮試驗，結(jié)合等效強度理論、能量匹配等進行理論驗證，

2、輔以數(shù)值模擬和現(xiàn)場監(jiān)測方法，對某鐵礦深部充填體強度和力學(xué)效應(yīng)進行了研究，內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　根據(jù)對充填物料進行單軸抗壓強度試驗、剪切試驗等強度試驗的結(jié)果，再綜合礦山的實際生產(chǎn)要求、充填料漿的輸送、生產(chǎn)成本等諸多因素，最終決定采用濃度為70%、砂灰比值為6的配料進行充填。
　　通過運用充填體損傷過程中的應(yīng)變等價原理、充填體與圍巖的能量合理匹配及圍巖作用下的充填體力學(xué)模型可靠性分析三種理論，對充填體所需要的理論強度與試驗結(jié)果進

3、行對比分析，得出試驗最優(yōu)方案與理論計算的結(jié)果基本吻合。因此實驗室得出的最優(yōu)參數(shù)可以作為實際充填作業(yè)的參考依據(jù)。
　　針對某鐵礦深部礦體開采情況及充填治理后的效果進行了模擬分析，運用FLAC3D進行綜合模擬，以-382.5中段2-4空區(qū)及4-6空區(qū)作為研究的主體對象，展開深部開采及充填體穩(wěn)定性研究，得出深部礦體開采后，空區(qū)頂板的的穩(wěn)定性較好，而空區(qū)的兩側(cè)幫圍巖則相對稍差?？諈^(qū)充填作業(yè)完成以后，充填體發(fā)揮作用，空區(qū)頂部的應(yīng)力集中現(xiàn)象得

4、到緩解，空區(qū)側(cè)幫的圍巖拉應(yīng)力出現(xiàn)降低，部分區(qū)域的拉應(yīng)力消失，空區(qū)周圍各個區(qū)域的圍巖移動程度都出現(xiàn)了降低趨勢。由此可得，膠結(jié)充填方案的配比及充填體強度滿足治理空區(qū)的標(biāo)準。
　　運用圍巖二次應(yīng)力監(jiān)測和地表變形監(jiān)測手段對采場開挖及充填后的效果進行分析。從應(yīng)力—時間圖像的變化趨勢對采場的受擾動情況、充填作業(yè)以后應(yīng)力重新分布的情況進行了對比，同時和地表變形監(jiān)測的位移數(shù)據(jù)相結(jié)合，結(jié)果證明監(jiān)測數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結(jié)果基本吻合，充分證實了實驗室得出的充