摘要：针对老空区充填处理一般投资较大、成本较高的技术难题,结合某铁矿大空区充填处理实际,利用原地面大空区观测孔和既有充填系统,设计建设了一套简单、实用、投资较低的地面辅助泵送充填系统,并配套发明设计了一套翻板式活门搅拌机取料装置;研究发现了泵送充填上坡管路的严重震动现象,提出了混凝土墩固定管路的减震方法;通过研究分析大空区的充填特点,提出了薄饼充填结构模型思想,认为大空区充填体强度设计较高既无必要,也起不了多大强度作用,据此提出了降低充填体强度和充填灰砂比的设计建议。

摘要：获取最优的充填材料配比是实现地下矿山安全充填与高效开采的前提。为了优化金属矿山地下开采充填材料配比,采用正交试验与响应面法耦合的方法开展充填配比试验设计与优化,并基于矿山实例阐述了试验优化方法、步骤与验证结果。介绍了正交试验与响应面法的应用步骤并结合充填配比优化的实例对该方法的应用过程进行了阐述。结果表明:在充填材料配比试验中,正交试验方法通过极差分析重点考察单因素对目标函数的影响程度;响应面法通过方差分析与响应面图,重点考察多因素及其交互作用对目标函数的影响程度;基于正交试验与响应面法耦合的试验设计可验证单因素与多因素交互作用对充填材料配比试验的影响行为和变化规律,从而优化采矿充填材料配比试验。

摘要：为得到某矿山充填最佳配比方案,在实验的基础上利用BBD响应面设计法确定充填配比的最佳条件.通过实验得到影响充填体强度因素的排序,并得到最佳配比实验方案,即灰砂比(质量比)1∶4,养护时间为28 d,浓度为75%,按照此方案得到的充填体强度为5.48 MPa,与理论值5.71 MPa的误差为4.2%,利用响应面法优化得到充填体的配比方案真实可靠,能够为矿山充填配比的应用提供理论依据,在实践中具有指导意义.而真实值比理论值偏低,可能是试验过程中仍存在干扰因素,建议在后续深入研究过程中考虑的因素要更彻底、更全面.

摘要：喀拉通克铜镍矿在350~405m水平的矿体采用下向小分段空场嗣后充填法开采,目前采场跨度8m,高度8m时,采场稳定性较好。为提高矿山生产能力,增加经济效益,对采场结构参数进行优化。本文采用数值模拟手段,基于室内岩石力学试验结果,结合现场工程地质调查研究成果,制定3种模拟方案获得极限采场高度,并依据本矿山相关充填体研究成果进行优化采场充填配比参数初设。结果表明,在采场跨度8m工况下,采场高度为14m时,采场塑性区范围较大,位移突变较大,在采场高度12m时,采场塑性区范围较小较为稳定,采场结构参数的优化可为矿山提高经济效益,安全防护提供可靠性的依据。

摘要：为了研究灰砂质量比、固相质量分数和温度对充填料浆各性能指标的影响规律,确定不同温度范围适合采矿工艺要求的充填材料控制参数。结合北方某矿山工程实践,以司家营磁铁矿全尾砂为充填骨料,新型胶凝材料为胶结料,运用正交试验设计法进行充填配比优化试验,得到以上3个因素对充填体28 d抗压强度、泌水率、塌落度和初凝时间等4个评价指标的敏感程度,以及各指标随各因素的变化趋势,确定最优的配比参数。试验结果表明:通过增大灰砂质量比可以提高充填体强度并缩短初凝时间,而充填体的泌水率和塌落度对固相质量分数最敏感;料浆充填性能随温度升高而提高,当温度为10℃和20℃时,最优配比为灰砂质量比1∶6,固相质量分数70%;当温度为30℃时,最优配比为灰砂质量比1∶8,固相质量分数72%。在不同温度范围采用不同配比参数可以降低充填成本。

摘要：针对矿山大直径深孔落矿嗣后充填采矿工艺矿房布置情况及结构参数,运用FLAC3D软件进行数值模拟计算,对两种不同充填配比方案的充填体进行应力场、塑性区、位移场分析,结果表明:在保证充填体稳定性、安全性的同时,充填灰砂比可以由1∶4调整至1∶6,从而降低充填成本;对原设计在充填体中布置巷道回采二步骤矿房的方式会因巷道开挖导致充填体内部塑性变形,从而引发冒顶、垮塌等不利现象;根据模拟结果对二步骤矿房底部结构进行了设计优化,设计采用漏斗式、堑沟式、平底结构布置,充分保障了矿房回采的安全。

摘要：利用滑楔体极限平衡理论,建立胶结充填体矿柱侧向滑移失稳模型,考虑采场结构参数、充填材料自身特性和充填体-矿岩(柱)接触面特性的影响,分别得出胶结充填体矿柱与矿壁和非胶结充填体矿柱接触时所需强度模型。以中关铁矿为工程分析实例,开展室内充填配比试验。研究结果表明:当胶结充填体矿柱后壁与矿壁和非胶结充填体矿柱接触时,胶结充填体矿柱所需强度随阶段高度的增加分别呈对数函数和线性函数增长;中关铁矿胶结充填体矿柱所需强度为0.78~0.82MPa,经典强度设计模型计算值偏小,需选取安全系数为1.5~3.0;推荐中关铁矿使用的充填配比为灰砂比1:10、料浆质量分数70%,抗压强度、泌水率、塌落度和流动度均能满足采矿作业需求,水泥用量与原推荐方案相比可降低45.7%。

摘要：为科学获取尾砂胶结充填体抗拉强度参数,本文提出了一种适用于尾砂胶结充填体的直接拉伸试验方法,并设计制作了相应的充填体试验装置及养护模具。应用该方法开展了不同配比、龄期充填体的抗拉强度试验研究,通过单因素拟合分析得到抗拉强度与灰砂比、质量浓度、龄期的关系以及敏感性。尾砂胶结充填体抗拉强度与灰砂比、质量浓度和龄期分别呈线性函数、指数函数和对数函数关系。尾砂胶结充填体抗拉强度对灰砂比的变化最为敏感,对龄期的敏感性相对最低。本文的试验方法与研究试验结果可为形成标准化的矿山充填胶结充填体抗拉强度测定方法提供参考。

摘要：管壁切应力的大小反映了管道磨损率的大小,是评价管道输送的重要指标。以料浆浓度、灰砂比、全尾/废石及全尾/库存尾砂为4个影响因素,建立四因素六水平均匀设计试验方案。利用浆式流变仪测定不同配比的膏体流变学参数,并对各水平下的管壁切应力进行回归分析,探讨各因素对管壁切应力的影响及贡献。结果表明:料浆质量浓度对管壁切应力贡献大,敏感性高;废石次之;库存尾砂第三;砂灰比影响最小。最终推荐以下2种充填配合比:浓度80%,砂灰比10,库存尾砂比2%,尾废比4%和浓度79.5%,砂灰比12,库存尾砂比14%,尾废比10%。

摘要：膏体料浆的强度是评价充填质量的重要指标,屈服应力是管道输送系统设计的基础。将砂灰比、质量浓度及尾废比(尾砂与戈壁集料比)视为一个灰色系统,运用灰色关联度分析方法,研究3个影响因素与膏体强度及屈服应力之间的关系。分别建立了28d抗压强度、屈服应力与砂灰比、质量浓度及尾废比的灰色模型GM(1,4),确定出最优充填料浆配比。分析结果表明,砂灰比对抗压强度影响最大,质量浓度次之,尾废比最小;质量浓度对屈服应力影响最大,尾废比次之,砂灰比最小。28d抗压强度及屈服应力GM(1,4)灰色模型精度分别为93.41%、94.24%,充填料浆砂灰比为5、质量浓度为78%、尾废比为6时,满足强度及流动性要求,为最佳充填配比。此研究为矿山确定合理充填配比、减少充填成本提供了理论依据。