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充填体矿柱刚度对采动地压分布影响分析

有色金属工程 2022年第5期12卷 106-111页

作者：王贺陈何矿冶科技集团有限公司北京102628 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 国家金属矿绿色开采国际联合研究中心北京102628

为研究充填体变形特性对采动压力分布的影响规律,采用弹性地基梁理论和结构力学理论,构建了充填体矿柱采动地压分布力学模型,给出了充填体变形参数影响下的矿柱压力理论解析解,分析了不同刚度比对采动地压分布影响规律,并提出了基于充... 详细信息

为研究充填体变形特性对采动压力分布的影响规律,采用弹性地基梁理论和结构力学理论,构建了充填体矿柱采动地压分布力学模型,给出了充填体变形参数影响下的矿柱压力理论解析解,分析了不同刚度比对采动地压分布影响规律,并提出了基于充填体与围岩变形参数匹配的充填体力学设计方法。结果表明:充填体与围岩变形参数对充填采场采动压力分布影响显著;岩体与充填体弹模比小于1000时,围岩及充填体采动压力对弹模比的参数敏感度较高;在充填体参数设计时,应将岩体与充填体弹模比控制在1500以内,为类似充填开采矿山的充填体力学设计提供了有益参考。

关键词：地下开采变形参数采动地压充填体力学

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金属矿山充填采矿技术应用研究进展

煤炭学报 2022年第12期47卷 4182-4200页

作者：郭利杰刘光生马青海陈鑫政矿冶科技集团有限公司北京100160 国家金属矿绿色开采国际联合研究中心北京100160

地下金属矿山固废充填开采技术是实现矿业低碳绿色开发的重要途径,矿山充填不仅可以实现最大限度的回采矿产资源,而且可以实现矿业固废的环保处置。系统回顾了金属矿山充填采矿方法的发展历程,从金属矿山高效率规模化充填采矿、连续充... 详细信息

地下金属矿山固废充填开采技术是实现矿业低碳绿色开发的重要途径,矿山充填不仅可以实现最大限度的回采矿产资源,而且可以实现矿业固废的环保处置。系统回顾了金属矿山充填采矿方法的发展历程,从金属矿山高效率规模化充填采矿、连续充填开采和如何降低充填采矿成本3个方面介绍了最新的技术应用研究进展。首先系统梳理了金属矿山充填工艺的演变发展脉络,总结了涵盖矿山固废充填料浆制备、充填料浆管道输送、充填采场封闭和采场尾砂料浆脱水等全流程充填工艺技术的应用进展和发展趋势。然后研究分析了尾砂充填体非均质特性和尾砂料浆固结力学特性的演化发展机制,并对比分析了传统的采场充填体强度需求解析方法与改进的胶结充填体强度需求计算-设计方法,进而介绍了井下采场充填体质量原位监测与分析评价方法。基于上述研究进展综述,得出矿山充填采矿方法变革是实现高效率、规模化、低成本充填采矿的核心要素,矿山全流程充填工艺创新是稳定制备与使用高质量充填料浆的必要举措,深入研究采场充填体力学作用机理问题是确保充填采矿技术安全、绿色、经济、便捷应用的本质要求。最后阐明了充填采矿领域未来应重点关注的研究方向,指出加快发展绿色低碳充填新技术、新材料与新装备是助推金属矿山充填转型发展的动力引擎。

关键词：金属矿山充填采矿绿色开采矿山充填充填体力学

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充填体包裹下矿岩点柱强度力学性能研究

有色金属工程 2019年第11期9卷 85-93页

作者：樊川杨小聪郭利杰刘光生北京矿冶科技集团有限公司北京100160 国家金属矿绿色开采国际联合研究中心北京102628

为探究充填体与其包裹下矿岩点柱的相互作用,揭示不同充填体作用下点柱强度力学性能及影响因素,考虑岩体的应变软化特征,采用FLAC3D软件进行了充填体包裹作用下点柱的单轴压缩模拟实验。研究了不同充填体力学参数和充填率(即充填体宏观... 详细信息

为探究充填体与其包裹下矿岩点柱的相互作用,揭示不同充填体作用下点柱强度力学性能及影响因素,考虑岩体的应变软化特征,采用FLAC3D软件进行了充填体包裹作用下点柱的单轴压缩模拟实验。研究了不同充填体力学参数和充填率(即充填体宏观结构)条件下点柱峰值强度和残余强度的演化特征。研究结果表明:充填体力学参数和充填率对点柱峰值强度无显著强化影响;充填体弹性模量和充填率对点柱残余强度有显著强化效应;点柱残余强度随充填体内聚力增加而呈现出先增加后保持相对稳定状态;充填体泊松比和内摩擦角对点柱峰值强度和残余强度均无显著影响。研究结果可为空区残留点柱回采采场结构参数与充填体强度设计提供参考依据。

关键词：充填体力学充填率点柱强度点柱回采应变软化 FLAC3D

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豆子沟铁矿充填参数确定与西风井稳定性研究

豆子沟铁矿充填参数确定与西风井稳定性研究

作者：王强东北大学

学位级别：硕士

宽城建龙矿业豆子沟铁矿为始建于1992年的露天转地下矿山。目前+150m、+90m、+30m中段矿房已回采完毕,出矿能力主要依赖回收+90m以上水平顶板和间柱的矿量。开采过程中,+150m、+90m、+30m中段采用浅孔留矿法进行,为解决空区处理和矿柱... 详细信息

宽城建龙矿业豆子沟铁矿为始建于1992年的露天转地下矿山。目前+150m、+90m、+30m中段矿房已回采完毕,出矿能力主要依赖回收+90m以上水平顶板和间柱的矿量。开采过程中,+150m、+90m、+30m中段采用浅孔留矿法进行,为解决空区处理和矿柱回收问题,采用了放顶爆破的方法,造成一定程度的地表塌陷,也使得矿柱回收过程中损失贫化比较严重。尾矿库目前剩余库容约为97万m3,按照目前尾砂排放速度服务年限不足3年。针对豆子沟铁矿尾砂堆积、资源回收以及地压控制等问题,需对原有采空区进行充填处理,对深部矿体采用嗣后胶结充填法进行回采。随着采深增加,原西风井将处于移动范围内,需要分析研究+90m水平至地表的废石充填采空区、+90m至-30m水平尾砂胶结充填采空区以及-30m至-90m水平充填开采对西风井的影响,论证其稳定性,研究其是否可以延用。针对实际工程情况,本文利用豆子沟铁矿全尾砂进行胶结充填室内试验,探究灰砂比、料浆浓度、养护龄期以及粉煤灰掺量对充填料浆流动性和充填体力学性能的影响,研究上述因素对充填体性能影响的敏感度。通过工程类比法以及充填体-围岩相互力学作用模型确定灰砂比、浓度等充填参数,并研究充填体对改善采场应力分布、维护采场和围岩的稳定性以及控制地表沉陷等方面的作用机理。研究散体侧压力对西风井稳定性的影响,分析临界散体柱理论作用机理及在实际工程中的作用。结合豆子沟铁矿地表塌陷情况,计算临界散体柱深度、上盘塌落角,对西风井保安矿柱重新圈定。研究和计算散体侧压力系数,探究其对岩移控制等方面的作用。基于数值模拟软件FLAC3D,建立I-1、I-2、I-3、I-4四条矿体模型,模拟+90m水平废石充填及+90m至-90m水平胶结充填过程,研究充填开采过程中应力分布、围岩位移以及塑性区分布情况。研究开采过程中西风井稳定性,分析和验证-150m水平深部矿体开采的可行性和安全性。

关键词：充填体力学保安矿柱优化临界散体柱嗣后充填风井稳定性

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金属矿山深井开采中的力学问题研究进展

有色金属（矿山部分） 2022年第4期74卷 14-18,25页

作者：刘立顺杨小聪万串串周玉成矿冶科技集团有限公司北京100160 国家金属矿绿色开采国际联合研究中心北京102628

针对国内外金属矿山深井开采的发展现状和迫切需求,在分析相关矿山深井开采存在问题的基础上,分别从正在开展的研究工作、已取得的研究成果和经验、尚待解决的技术难题等方面论述了当前金属矿山深井开采的相关力学问题。研究表明,深井... 详细信息

针对国内外金属矿山深井开采的发展现状和迫切需求,在分析相关矿山深井开采存在问题的基础上,分别从正在开展的研究工作、已取得的研究成果和经验、尚待解决的技术难题等方面论述了当前金属矿山深井开采的相关力学问题。研究表明,深井开采及灾害控制与相关力学基础理论密切相关。综述了金属矿山深井开采中的岩石力学、充填体力学、热力学、流体力学及材料力学研究的最新理论、技术和成果,可为国内外深井开采矿山和相关研究人员提供借鉴和参考。

关键词：金属矿山深部开采岩石力学充填体力学热力学流体力学材料力学

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草楼铁矿采场充填体强度解析计算

南钢科技与管理 2019年第1期 24-28页

作者：李永锋章书谦安徽金安矿业有限公司新产业投资集团

针对草楼铁矿大直径深孔一步骤采场充填体强度要求偏保守且缺乏依据的情况,利用米切尔法进行不同类型采场充填体的强度要求解析计算。结合现有充填技术水平在前期充填体质量评价工作的基础上,选取浮动安全系数2. 3,综合计算出草楼铁矿... 详细信息

针对草楼铁矿大直径深孔一步骤采场充填体强度要求偏保守且缺乏依据的情况,利用米切尔法进行不同类型采场充填体的强度要求解析计算。结合现有充填技术水平在前期充填体质量评价工作的基础上,选取浮动安全系数2. 3,综合计算出草楼铁矿典型尺寸采场的充填体强度要求指标,为降低草楼铁矿的充填成本提供理论依据和技术支撑。

关键词：充填体强度米切尔法充填体力学一步骤采场

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分级尾砂胶结充填体强度参数试验研究

黄金 2016年第4期37卷 30-33页

作者：黄璐乔登攀昆明理工大学国土资源工程学院

在矿产资源开采过程中会产生大量的固体废料,固体废料堆积会对地表及地下水产生严重的污染,从而诱发一系列次生灾害,同时也不符合当前绿色矿山建设及节能减排之趋势。在尾砂中加入一定比例的水泥再充填入井下的采空区既能缓解固体废料... 详细信息

在矿产资源开采过程中会产生大量的固体废料,固体废料堆积会对地表及地下水产生严重的污染,从而诱发一系列次生灾害,同时也不符合当前绿色矿山建设及节能减排之趋势。在尾砂中加入一定比例的水泥再充填入井下的采空区既能缓解固体废料排放问题,又能增加开采作业的安全性。目前对于尾砂胶结充填体的力学研究才处于起步阶段,为了深入研究充填体强度参数的演化规律,该文选用大红山铜矿的分级尾矿制作了不同的配合比条件下的圆柱体试件,测试其单轴抗压强度、弹性模量、泊松比、应力-应变曲线,并分析各参数与配合比之间的关系,研究了胶结充填体的变形特征,从而探究分级尾砂胶结充填体力学参数的成因并为调节力学参数提供依据。

关键词：胶结充填充填体力学力学参数变形特征

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废石尾砂胶结充填试验研究

武汉理工大学学报 2008年第11期30卷 75-78,112页

作者：郭利杰杨小聪北京矿冶研究总院北京100044

对废石尾砂胶结充填进行系统试验研究。研究废石尾砂胶结充填集料特性规律,废石尾砂胶结充填体强度与充填材料配比之间关系规律,废石尾砂胶结充填体强度影响性因素试验等,为废石尾砂胶结充填体评价提供一种新试验方法。结果表明:废石尾... 详细信息

对废石尾砂胶结充填进行系统试验研究。研究废石尾砂胶结充填集料特性规律,废石尾砂胶结充填体强度与充填材料配比之间关系规律,废石尾砂胶结充填体强度影响性因素试验等,为废石尾砂胶结充填体评价提供一种新试验方法。结果表明:废石尾砂胶结充填体不存在影响胶结体强度的化学反应危害;废石尾砂胶结充填体强度由水泥含量和废石含量决定,水泥及废石含量增加均能有效提高废石尾砂胶结充填体强度;废石尾砂胶结充填能有效减少水泥用量,节约充填成本,同时试验结果也为试验矿山充填配比设计提供参考依据。

关键词：废石尾砂胶结充填充填体力学废石集料充填试验

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废石尾砂胶结充填配比试验研究

废石尾砂胶结充填配比试验研究