胶结充填体强度与材料配比的优化研究.pdf

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1、第13卷第1期矿业工程2015年2月MiningEngineering65胶结充填体强度与材料配比的优化研究周立强(沈阳煤业集团工程设计有限公司，辽宁沈阳110122)摘要：针对某矿山上部资源残留空区所引起的地压问题及下部资源回采采用机械化上向水平分层充填法所需充填体强度的要求，对影响充填体强度各个因素进行研究。以水灰比，质量浓度，养护时间为变化参数，采用正交试验法研究了不同配比、浓度、不同养护龄期对充填强度的影响。结果表明，选取在水泥与尾砂的配比为1：4，浓度为72，养护时间为28d情况下为最佳试验条件，满足该矿山的开采条件要求。关键词：正交试验上向充填采矿法胶结尾砂充填中图分

2、类号：TD853文献标识码：A文章编号：1671—8550(2015)01—0065—03性等指标的影响因素，从而得到最佳充填比。0引言胶结充填体材料配比研究某矿山由于前期开采采用空场法开采，回采后遗留了大量空区，地压活动较为明显，为了矿体下部的开采，为1．1试验材料及试块制备避免上部空区带来的地压问题，根据国内外工程类比经验，经过现场踏勘调研确定充填试验材料主要为：粗骨料该矿山对下部赋存采用机械化上向水平分层充填法回采。(主要为分级尾砂)、胶凝材料(普通325水泥)、生产循该采矿方法工序对胶结充填体的强度及养护时间要求较高，环用水。试验主要是在该矿山分级尾砂进行物理力学性能若下

3、一分层强度不够，难以进行上一分层矿体的开采。因测试的基础上，选择其在不同的水灰比，进行室内充填试此，对胶结充填体的充填配比研究成为保障充填体强度的块制作，利用万能压力测试机测定其养护(主要养护时间必然。为7、28、9o天)的充填体单抽抗压强度，然后通过综合在充填采矿方法中，充填质量的好坏直接影响到矿山分析比较，推荐矿山合理的充填材料配比。的安全生产。充填质量的影响因素有很多方面，如浓度，12试验方法井下养护环境等。本文以某矿山作为背景，对现场的充填影响充填体试块的强度因素众多，如粒度组成、水灰试验进行室内模拟，即对影响充填质量的因素进行正交试比，养护温度，湿度、养护时间等。考虑到

4、实际操作的可验研究，较为全面地研究影响充填体单轴抗压强度及流动行性，并不可能对影响其强度所有因素进行试验。因此，试验采用正交试验，以部分试验代替全面试验，通过对部收稿日期：2014—11—10分试验结果进行分析研究，从而对整个试验的规律性掌握作者简介：周立强(1970一)，男，沈阳煤业集团工程设计有限公司采矿工程师，主要从事采矿生产技术与管理工作及了解。+-◆-．-◆⋯+⋯◆一．-．_．-StudyonOptimizationandReconstructionofVentilationSystemofOldMineswithSurfaceCollapsePitssuXiaojie

5、(ShandongProvinceMetallurgicalEngineeringCo．，Ltd．，Jinan250014，China)Abstract：Toaddresstheproblemthatventilationsystemsofundergroundminesareeasilyaffectedbysurfacecollapseandcavitiesandbasedonengineeringpracticeofacertainmine，optimizationandreconstructiontechnologyofventilationsystemofoldmines

6、withsurfacecollapsepitsarediscussed．Throughcomprehensiveanalysisfromvariousperspectives，optimizationschemeenablesairflowtobe385．3m。／sandfansefficiencytobe81．Theschemeissafe，reliable，economicreasonableandtechnicallyfeasible．Keywords：mines；surfacecollapse；ventilationsystem；optimizationandrecons

7、truction66矿业工程第13卷第1期FFFFFFFFF一一一一一一一一l234567891．3试验指标选取2．1直观分析通过对大量的胶结充填体强度试验的调查分析，同时，为了直观地表示充填体强度及流动性与各因素之间关444666888结合国内外胶结充填的工程实际经验，主要选取的因素是系，将以各个因素为横坐标，分别以抗压强度及泌水性为；222333水灰比，质量浓度，养护时间。正交试验采用3因素3水纵坐标，绘制其与各因素水平趋势图，分别如图l、2。平，即选用I(3。)正交表。考虑