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城镇建(构)筑物下充填开采技术及合理工艺设计
1
作者 张洋 周雨顺 +3 位作者 王方田 鲁岩 郝文华 王旭 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期22-30,85,共10页
目的 针对煤炭开采面临的建(构)筑物下大量压煤限制矿井可持续发展的难题,以城郊煤矿为试验矿井,开展城镇建(构)筑物下压煤合理充填开采技术与工艺研究。方法 采用工程类比、方案对比、理论计算等方法,基于建(构)筑物充填开采方法选取... 目的 针对煤炭开采面临的建(构)筑物下大量压煤限制矿井可持续发展的难题,以城郊煤矿为试验矿井,开展城镇建(构)筑物下压煤合理充填开采技术与工艺研究。方法 采用工程类比、方案对比、理论计算等方法,基于建(构)筑物充填开采方法选取需要满足不允许地表塌陷要求的原则,提出综采胶结膏体充填、新型固体充填、超高水充填材料充填和覆岩隔离注浆充填4种建(构)筑物下压煤开采方案。分析不同充填开采方案的采场岩层控制效果,确定最优充填开采方案为综采胶结膏体充填开采。依据煤层厚度确定支架高度,从抵抗膏体侧向力、充填面顶板下沉量控制需要2方面确定支架工作阻力。设计综采胶结膏体充填开采方法,通过优化“隔离-充填-采煤”协同工艺,解决采充干扰问题。根据充填体在凝固阶段、采煤阶段的作用,确定早期强度,确定充填体强度稳定安全系数,得出充填体后期强度,进行膏体充填材料配比试验和力学性能测试。结果 膏体充填支架最小结构高度为2.0 m,最大结构高度为3.8 m,支架伸缩比为1.9,支架工作阻力大于8 250 kN,凝固阶段膏体充填体强度不小于0.06 MPa,采煤阶段膏体充填体强度不小于0.16 MPa,充填体强度稳定安全系数取2.5,得出膏体充填体凝固28 d单轴抗压强度不小于2.97 MPa,确定了经济且满足强度要求的粉煤灰膏体和矸石粉煤灰膏体配比。结论 城镇下压煤合理充填开采技术及工艺设计在城郊煤矿的实践可为国内类似矿井提供有益借鉴。 展开更多
关键词 “三下”采煤 充填开采 充填工艺设计 城镇下压煤 充填方案
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基于地表沉降控制的废石与尾砂料浆协同嗣后充填研究
2
作者 刘庆博 万小军 +2 位作者 胡世利 邹伦凯 邱景平 《金属矿山》 北大核心 2026年第1期42-50,共9页
废石充填开采作为一种高效的采矿方法被广泛使用,但仍面临充填体自立性差、接顶困难和强度不足等问题,废石与尾砂料浆协同充填可解决上述问题。传统方法需将井下废石提升至地表,与尾砂料浆混合制备复合充填体后再输送至井下,工艺复杂且... 废石充填开采作为一种高效的采矿方法被广泛使用,但仍面临充填体自立性差、接顶困难和强度不足等问题,废石与尾砂料浆协同充填可解决上述问题。传统方法需将井下废石提升至地表,与尾砂料浆混合制备复合充填体后再输送至井下,工艺复杂且输送难度高。为此,提出了一种废石与尾砂料浆接顶协同充填的新方法,旨在简化充填过程并提高废石充填体性能。以铁岭红印铁矿为工程背景,通过理论计算与数值模拟,系统评估了该方法在采场充填效果及地表沉降控制中应用的可行性。重点探讨了废石充填比例对充填体应力分布、顶板位移及地表沉降的影响。研究表明:提高尾砂料浆比例可显著增强充填体的强度与稳定性;充填体内部以压应力主导,呈“四周小、中间大”的分布特征。尾砂料浆与废石交界区域易发生应力集中;废石比例提高导致充填体可压缩性显著增强,顶板及地表支撑减弱,产生更大位移;当废石比例不超过70%时,充填体能够有效控制顶板下沉,避免大范围塑性贯通,且该条件下地表监测线的最大倾斜变形、曲率、水平变形均在安全规范允许范围内,进一步验证了新充填方法的可行性。本研究通过优化废石高效利用途径,为矿山废弃物资源化利用和绿色采矿技术研发与应用提供了新的理论依据。 展开更多
关键词 充填开采 废石与尾砂料浆协同充填 二步采 废石比例 充填体强度 地表沉降变形
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西藏某矿山采场充填体原位取芯质量评价
3
作者 赵海洋 郭利杰 +1 位作者 董峰 张雷 《矿冶》 2026年第1期1-8,共8页
以国内某大型铜多金属矿的分段凿岩阶段空场嗣后充填开采工艺为背景,以一步骤充填体为研究对象,通过对井下原位取芯的374组试件进行强度测试,系统分析了灰砂比1∶4和1∶6两种充填体的强度分布规律。结果表明:灰砂比1∶4充填体强度范围为... 以国内某大型铜多金属矿的分段凿岩阶段空场嗣后充填开采工艺为背景,以一步骤充填体为研究对象,通过对井下原位取芯的374组试件进行强度测试,系统分析了灰砂比1∶4和1∶6两种充填体的强度分布规律。结果表明:灰砂比1∶4充填体强度范围为1.24~6.11 MPa,平均强度为2.66 MPa;灰砂比1∶6充填体强度范围为0.62~4.94 MPa,平均强度为2.46 MPa。两种配比充填体均表现出强度离散性大、整体均匀性较差的特点,反映出充填料浆在制备过程中工艺参数控制不够精确。扫描电镜微观分析表明,充填体强度主要来源于针棒状钙矾石形成的骨架结构及其中填充的C-S-H凝胶。强度差异则与水化产物(钙矾石和C-S-H凝胶)的生成量、未反应水含量以及孔隙率等因素相关。为提升充填质量,建议提高充填浓度,并确保胶凝材料下料的精确性与稳定性。 展开更多
关键词 原位取芯 充填体强度 充填质量 微观结构 充填工艺参数
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厚煤层充填开采覆岩动态演化过程与煤基固废注浆充填实践
4
作者 杨科 冯小伍 +6 位作者 何祥 韩磊 马国军 赵新元 张继强 于祥 刘振 《煤炭科学技术》 北大核心 2026年第1期84-99,共16页
厚煤层开采过程中,上覆岩层在采动应力作用下发生由局部变形到整体破坏的渐进式动态演化,形成原位采空区、低位垮落带、高位离层区等地下空间,引发岩层移动、地表沉陷等地质问题。同时,煤炭开采利用产生的煤基固废堆存不仅占用土地,还... 厚煤层开采过程中,上覆岩层在采动应力作用下发生由局部变形到整体破坏的渐进式动态演化,形成原位采空区、低位垮落带、高位离层区等地下空间,引发岩层移动、地表沉陷等地质问题。同时,煤炭开采利用产生的煤基固废堆存不仅占用土地,还存在环境污染风险,其处置需求与煤层开采覆岩运移形成的关键空间具有高度适配性。因此,基于厚煤层开采覆岩空间的动态演化过程,揭示了初始采动、采动发展、采动稳定三阶段的特征差异。通过分析内在属性与外在因素对覆岩演化的控制机理,明确了覆岩关键空间的形成机制与分布规律,并提出了原位采空区注浆、低位垮落带注浆、高位离层注浆的差异化工艺,进而构建了“下承-中固-上控”的多层位协同注浆充填体系。开展物理相似模拟试验对覆岩关键空间动态演化及注浆充填效果进行研究,复现覆岩动态演化过程中的垮落、裂隙发育及离层形成过程,量化分析原位采空区注浆、低位垮落带注浆、高位离层注浆对覆岩移动的控制效果,为理论分析结论与技术参数优化提供了试验依据。在工程应用方面,豹子沟煤矿采空区注浆、任家庄煤矿垮落带注浆及霍尔辛赫煤矿离层注浆实践均实现了煤基固废的规模化处置,验证了注浆充填技术体系在不同地质条件下的适配性,实现了提升覆岩稳定性和有效控制地表沉陷的效果,为厚煤层绿色开采提供了可推广的实践范例。本研究成果通过理论-试验-实践的闭环验证,厘清了厚煤层开采覆岩演化与注浆充填的内在关联,构建了厚煤层开采多层位协同控制技术体系,为厚煤层开采覆岩灾害防治及煤基固废资源化利用提供了支撑与技术范式。 展开更多
关键词 厚煤层开采 固废处置 注浆充填 相似模拟 工程应用
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功率超声与碱激发协同强化粉煤灰膏体充填材料力学特性实验研究
5
作者 尹博 贾晓磊 +6 位作者 黄平平 连全东 周楠 李先峰 吴祥 杨瑞宙 杨晓艳 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期64-75,共12页
目的为了解决粉煤灰膏体充填材料早期强度低的缺点,开展超声-碱激发协同改性机理与效果研究。方法通过单因素试验,分析超声作用时间、超声功率、Na_(2)SiO_(3)浓度和NaOH浓度等改性因素对粉煤灰膏体充填材料1,3,7 d峰值强度的影响。基... 目的为了解决粉煤灰膏体充填材料早期强度低的缺点,开展超声-碱激发协同改性机理与效果研究。方法通过单因素试验,分析超声作用时间、超声功率、Na_(2)SiO_(3)浓度和NaOH浓度等改性因素对粉煤灰膏体充填材料1,3,7 d峰值强度的影响。基于响应面法中3因素5水平中心组合设计(CCD)试验对超声-碱激发协同改性参数进行优化分析,进一步研究改性后微观性质变化和超声-碱激发协同改性机理。结果结果表明,粉煤灰膏体充填材料的峰值强度随超声作用时间、超声功率、Na_(2)SiO_(3)浓度和NaOH浓度增加先增大后减小。4个因素对粉煤灰膏体充填材料峰值强度的影响顺序为Na_(2)SiO_(3)浓度>超声作用时间>超声功率>NaOH浓度。超声-碱激发协同实验的最佳测试条件为超声作用时间28.62 min,超声功率700 W,Na_(2)SiO_(3)浓度0.57 mol/L。超声-碱激发协同作用提高了粉煤灰膏体充填材料的峰值强度,其中碱激发起主要作用,功率超声起强化作用。结论超声-碱激发协同作用进一步提高了粉煤灰膏体充填材料的水化反应速率,增加了水化产物的生成量,降低了材料孔隙率,从而提高了粉煤灰膏体充填材料的力学性能。 展开更多
关键词 粉煤灰膏体充填材料 功率超声 碱激发 协同效应
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细尾砂胶结充填体强度增长特性研究
6
作者 李平 庞建涛 +3 位作者 凡杰 李树建 彭亮 石勇 《科技与创新》 2026年第1期113-115,共3页
针对某金矿充填采矿方法前期强度要求高、细尾砂早期固化难、充填体强度增长机理不清等问题,研制了新型细尾砂早强胶固粉,开展了强度配比试验,分析了充填体强度与超声脉冲速度之间的关系,揭示了细尾砂充填体强度增长机理。结果表明,采... 针对某金矿充填采矿方法前期强度要求高、细尾砂早期固化难、充填体强度增长机理不清等问题,研制了新型细尾砂早强胶固粉,开展了强度配比试验,分析了充填体强度与超声脉冲速度之间的关系,揭示了细尾砂充填体强度增长机理。结果表明,采用细尾砂早强胶固粉,充填质量分数为70%~74%、灰砂比为1∶4~1∶10能够满足矿山进路充填采矿法对充填体强度的要求;各龄期充填体抗压强度与超声脉冲速度存在明显的线性相关,且充填体孔隙尺寸、贯通程度的结构是影响充填体强度的主要因素。 展开更多
关键词 膏体充填 胶凝材料 充填体强度 超声速度
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镁-煤基全固废充填材料的强度特性及微结构演化研究
7
作者 刘浪 袁毅 +6 位作者 王海社 蔚保宁 梁雄 朱梦博 刘彪 胡涛 杨潘 《材料导报》 北大核心 2026年第2期108-118,共11页
随着煤矿资源开采及深加工,大量的固体废弃物堆存于地表。为了实现矿山绿色开采,推动大宗固废处置利用,采用改性镁渣(MMS)、煤气化渣(CGS)、煤矸石(CG)和脱硫石膏(FDG)四种固体废弃物制备镁-煤基全固废充填材料(M-CSWBM)。分析了M-CSWB... 随着煤矿资源开采及深加工,大量的固体废弃物堆存于地表。为了实现矿山绿色开采,推动大宗固废处置利用,采用改性镁渣(MMS)、煤气化渣(CGS)、煤矸石(CG)和脱硫石膏(FDG)四种固体废弃物制备镁-煤基全固废充填材料(M-CSWBM)。分析了M-CSWBM的物相组成、微观样貌及元素分布、力学性能等,揭示不同种类和不同掺量固废对充填体微观结构和宏观力学发展的影响。研究表明:MMS、CGS、FDG质量分数分别为20%、40%、5%时,试件抗压强度最高,养护3 d、28 d、56 d强度分别为0.26 MPa、9.55 MPa和12.16 MPa;CGS和MMS掺入,会使体系中水化产物明显增加,大孔向小孔转变且最可几孔径逐渐变小,强度呈正增长趋势;FDG掺量对M-CSWBM体系力学性能呈现显著阈值效应。当FDG掺量增至7.5%时,其通过激发二次水化反应显著优化孔隙结构(最可几孔径降低48%),促使28 d抗压强度达5.65 MPa,较基准组(0.76 MPa)提升641%;而掺量超过临界阈值(7.5%)后,未反应的FDG颗粒导致孔隙粗化(最可几孔径回升21%),致使10%掺量试件强度衰减至5.09 MPa,较最优掺量组下降10%。基于上述结果,通过建立水化产物、孔隙结构与抗压强度之间的相关性,揭示了固废掺量通过影响水化产物、孔隙结构,进而对抗压强度发展规律产生影响。研究成果为大宗全固废充填材料的利用提供数据支撑和理论参考。 展开更多
关键词 改性镁渣 煤气化渣 胶凝材料 全固废 充填材料
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中国空场嗣后充填采矿法研究进展与展望
8
作者 路增祥 李角群 马强英 《金属矿山》 北大核心 2026年第1期22-41,共20页
空场嗣后充填采矿法既具有空场法安全、高效和工艺简单的特点,又能有效处理空区和控制岩层移动变形,已成为中国金属矿床地下开采的主流方法之一。基于阶段(分段)空场嗣后充填采矿法的应用现状,介绍了空场嗣后充填采矿法回采工艺的特点,... 空场嗣后充填采矿法既具有空场法安全、高效和工艺简单的特点,又能有效处理空区和控制岩层移动变形,已成为中国金属矿床地下开采的主流方法之一。基于阶段(分段)空场嗣后充填采矿法的应用现状,介绍了空场嗣后充填采矿法回采工艺的特点,阐述了空场嗣后充填采矿法盘区与矿房布置、矿房结构参数、采场底部结构、充填需求及其对围岩变形抑制的作用机理等方面的研究现状与创新成果,总结了“十四五”期间该方法在采矿方法与工艺、充填材料与充填技术、以及围岩变形与控制等方面研究与应用中仍存在的不足,并展望了未来发展方向。认为空场嗣后充填采矿法在“十五五”乃至更长一段时间内的研究与应用应聚焦于:①在确保回采安全的前提下,推进大结构参数连续开采研究,以及铲运机出矿+矿卡转运+采区集中溜井放矿相结合的矿石运输工艺研究,提高空场嗣后充填采矿法的采场生产能力,加速空场嗣后充填采矿法的高效智能化发展;②以提高工业固废综合利用率、提高回采效率和降低充填成本为目的,开发早期强度高、强度增长快且抵御爆破冲击能力强的充填体材料,缩短一、二步骤采场回采的时间间隔,提高阶段的开采强度;③以控制地表沉降为目标,建立充填质量评价体系与标准,研究充填材料强度、充填技术等与控制采场、盘区围岩变形和地表沉降需求的匹配特性,降低生产成本;④以实现地表变形与沉降的有效控制为目的,探索全尾砂胶结充填体沉缩与空区充填接顶的控制技术,提升采矿方法对矿产资源绿色开采的贡献度;⑤以消除不确定因素影响为目标,研发空场嗣后充填采矿的智能化设计与回采过程的智能化管控技术;⑥以实现矿山数智化为目标,提升空场嗣后充填采矿法实施过程中的智能决策与装备水平,最终实现“一键管控”的无人开采模式。 展开更多
关键词 空场嗣后充填采矿法 盘区 采场 回采工艺 充填技术 稳定性 发展方向
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基于弹性地基梁理论的膏体充填开采合理充填步距研究
9
作者 李增强 周子栩 +1 位作者 赵鹏 毛庆昊 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2026年第1期94-101,共8页
为了确定合理的膏体充填工作面充填步距,提高工作面采充效率与待充填区域顶板安全管理水平,探讨以古城煤矿1305充填工作面地质与开采条件为研究对象,基于弹性地基梁理论建立煤壁-充填支架-充填体控顶力学模型,确定待充填区域顶板允许下... 为了确定合理的膏体充填工作面充填步距,提高工作面采充效率与待充填区域顶板安全管理水平,探讨以古城煤矿1305充填工作面地质与开采条件为研究对象,基于弹性地基梁理论建立煤壁-充填支架-充填体控顶力学模型,确定待充填区域顶板允许下沉量,探讨合理充填步距判断方法,并在1305工作面开展实践验证。研究结果表明:古城煤矿“矸石粉+水泥+粉煤灰+水”型膏体,1 d平均单轴抗压强度达到0.216 MPa,28 d终凝时平均单轴抗压强度为4.788 MPa;推导待充填区域膏体充填工作面顶板下沉量解析解,计算得出1305工作面待充填区域最大下沉量可达到498 mm,充填步距可达到2.4 m。研究结果可为类似充填工作面待充填区域顶板管理提供参考。 展开更多
关键词 充填开采 弹性地基梁理论 直接顶挠度 充填步距
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超长充填刮板输送机形态表征与摩擦阻力分析
10
作者 宗庭成 张强 +4 位作者 杨康 白雨 金子山 张斌 邹明军 《采矿与安全工程学报》 北大核心 2026年第1期58-69,共12页
针对固体充填刮板输送机在长度超过150 m时因弯曲段摩擦阻力占比剧增导致的断链、卡链等技术瓶颈,基于采场地质构造与输送机形态耦合关系,提出了超长充填刮板输送机弯曲形态表征与阻力调控理论。通过建立以S形曲线为基础的多段式弯曲形... 针对固体充填刮板输送机在长度超过150 m时因弯曲段摩擦阻力占比剧增导致的断链、卡链等技术瓶颈,基于采场地质构造与输送机形态耦合关系,提出了超长充填刮板输送机弯曲形态表征与阻力调控理论。通过建立以S形曲线为基础的多段式弯曲形态力学模型,创新性构建了弯曲段几何参数与运行阻力的量化表征体系:首次推导出基于欧拉柔索理论的弯曲段摩擦阻力解析式,系统揭示了输送机在整机S形、整机V形及S+V复合型工况下的运行阻力演化规律;采用圆弧近似向斜轴V形弯曲过渡段形态,建立了弯曲过渡段几何参数与运行阻力的函数关系。基于新巨龙煤矿全国首例260 m超长SGZ800/1400型充填刮板输送机工程实践,开展跨向斜轴复杂工况下运载能力、刮板链安全系数等多参数校核计算。结果表明:当S形弯曲段长度超过100 m时,运行阻力随摩擦系数及长度呈指数增长,而V形过渡段长度增加可使曲率半径增大,过渡段每增长1 m阻力降低约1~2 kN;弯曲段位于输送起点侧时,运行阻力与弯曲段长度正相关,终点侧则呈现负相关特性,且平均阻力值较前者高约54.5%;弯曲度系数从0.3降至0.01时,单次充填时间缩短49.1%,有效运载功率提升68%~88%,通过运载量动态调控可使刮板链安全系数提升至3.5~4.0。工业性试验表明:该理论模型指导下的超长充填刮板输送机推采343 m过程中,矸石处理量达51.37万t,煤炭置换量53.15万t,成功实现深井复杂地质条件下260 m面长瓶颈的突破。研究成果初步验证了理论模型用于超长充填刮板输送机选型计算与运行阻力调控的有效性,为深井矸石规模化处置与绿色开采提供了理论依据。 展开更多
关键词 超长固体充填刮板输送机 运行阻力 刮板输送机降阻 刮板输送机 固体充填采煤
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泵送减水剂对全尾砂-废石胶结充填体单轴抗压强度和流动性能的影响
11
作者 贾峰 邰思东 +5 位作者 程国龙 郭赟林 韩怀亮 王育琪 王鑫 张铭 《黄金》 2026年第1期18-22,共5页
针对金川镍矿二矿区采场存在充填体单轴抗压强度分布不均及粗骨料高浓度胶结充填质量差的问题,开展了泵送减水剂种类和掺量对全尾砂-废石胶结充填体单轴抗压强度和振动扩散度的影响试验研究。分析了废石和尾砂的物化特性和颗粒级配,采... 针对金川镍矿二矿区采场存在充填体单轴抗压强度分布不均及粗骨料高浓度胶结充填质量差的问题,开展了泵送减水剂种类和掺量对全尾砂-废石胶结充填体单轴抗压强度和振动扩散度的影响试验研究。分析了废石和尾砂的物化特性和颗粒级配,采用金川镍矿二矿区全尾砂-废石胶结充填系统工业生产中的技术参数,开展了不同养护龄期下添加泵送减水剂的充填体单轴抗压强度和振动扩散度测试研究,分别研究了不同种类减水剂和不同掺量对充填体性质的影响。研究结果显示,当添加0.3%~1.2%水泥掺量的泵送减水剂时,3 d、7 d和28 d单轴抗压强度均有显著提高,确定0.3%水泥掺量的AK型脂肪族减水剂为比较合理的减水剂及掺量。 展开更多
关键词 泵送 减水剂 胶结充填 充填体 单轴抗压强度 流动性能 振动扩散度 养护龄期
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基于FLAC^(3D)的矿柱上覆充填体稳定性分析
12
作者 岑修 王沉 +1 位作者 李程 周大可 《现代矿业》 2026年第1期53-57,65,共6页
以瓮福磷矿大塘矿段充填采矿工程为实际背景,聚焦采场上覆充填体稳定性调控问题,提出留设顶柱(矿体),保障充填体稳定及矿柱安全回收的技术思路。结合矿山实际地质条件,设计4组差异化开采方案,分别留设0,1,2,3 m顶柱,从位移场演化、应力... 以瓮福磷矿大塘矿段充填采矿工程为实际背景,聚焦采场上覆充填体稳定性调控问题,提出留设顶柱(矿体),保障充填体稳定及矿柱安全回收的技术思路。结合矿山实际地质条件,设计4组差异化开采方案,分别留设0,1,2,3 m顶柱,从位移场演化、应力场分布及塑性区发育3个核心维度,系统对比分析各方案下上覆充填体的稳定性特征。研究结果表明:留设0 m顶柱开采时,采空区上覆充填体出现显著位移变形与强烈应力集中,塑性区易贯通,严重威胁充填体稳定;留设顶柱后,充填体的位移变形量、应力集中程度及塑性区发育范围均明显改善,且改善效果随顶柱厚度增大逐步提升。其中,留设2 m顶柱的方案表现最优,不仅能维持采空区形貌完整,有效抑制充填体失稳破坏,还能兼顾较高的矿石采出率,实现矿柱安全与高效回收的工程目标。该研究为同类磷矿充填采矿法中顶柱参数优化提供了直接工程依据,对提升矿山开采安全性与资源利用效率具有重要实践指导意义。 展开更多
关键词 嗣后充填 顶柱 充填体稳定性 协同开采 数值模拟
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某钒矿矿渣基胶凝材料研制与充填体强度试验研究
13
作者 李桃鹏 赖伟 +2 位作者 李涛 朱斌 祝鑫 《中国钼业》 2026年第1期42-48,共7页
为研究某钒矿全尾砂充填体的强度演化规律,本文基于矿山周边矿渣资源,评估了其制备胶凝材料的活性,同时通过井下现场试验进行了验证。室内试验结果表明:该矿全尾砂粒径偏粗,-75μm颗粒占比仅为29.9%,且硫含量较高,对充填体强度发展具有... 为研究某钒矿全尾砂充填体的强度演化规律,本文基于矿山周边矿渣资源,评估了其制备胶凝材料的活性,同时通过井下现场试验进行了验证。室内试验结果表明:该矿全尾砂粒径偏粗,-75μm颗粒占比仅为29.9%,且硫含量较高,对充填体强度发展具有不利影响;矿渣比表面积达431 m^(2)/kg,活性指数为95%,表现出较高活性,适用于开发新型胶凝材料,据此成功研制出矿渣基P3新型胶凝材料。在76%浓度条件下,采用所研制矿渣基胶凝材料的充填体岩芯,其14 d强度较水泥基充填体提高347%,28 d强度提高313%,增强效果显著。井下现场强度试验表明:采用该新型胶凝材料,灰砂比1∶10时可替代水泥配比1∶4的方案,预计每立方米充填成本可降低约52.5元,为该钒矿全尾砂膏体充填系统实现低成本建设与运行提供了重要技术依据。 展开更多
关键词 钒矿渣 胶凝材料 活性指数 充填强度 低成本充填
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矿体分步分段充填节能降本方法研究
14
作者 刘渊 舒强 《中国金属通报》 2026年第2期77-79,共3页
本文提出了一种基于矿体分步分段充填的节能降本开采方法,通过对矿体进行分段布置,交替实施一步骤采场与二步骤采场,采用分级尾砂充填等技术,优化了充填体的种类和配比,实现了低强度充填体和微胶结充填体的交替应用,减少了水泥等传统充... 本文提出了一种基于矿体分步分段充填的节能降本开采方法,通过对矿体进行分段布置,交替实施一步骤采场与二步骤采场,采用分级尾砂充填等技术,优化了充填体的种类和配比,实现了低强度充填体和微胶结充填体的交替应用,减少了水泥等传统充填材料的使用。通过矿体分步分段充填方法的实施,显著提高了矿山资源的回采率,降低了矿山开采的综合成本,且在充填材料的选择上最大限度地利用了尾砂等固体废弃物,减少了环境污染。 展开更多
关键词 矿体 分步分段充填 节能降本 固体废弃物利用 尾砂充填
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金属矿山采矿工程中运用充填技术的实践探究
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作者 王彬彬 《中国金属通报》 2026年第2期28-30,共3页
在高应力、软岩围岩和不稳定采空区条件下,空场法与阶段留矿法已难以满足高效、连续、安全的回采要求。充填采矿作为现代矿山广泛采用的重要开采方式,凭借其在控制围岩变形、提高回收率、实现尾砂资源化利用等方面的综合优势,逐步成为... 在高应力、软岩围岩和不稳定采空区条件下,空场法与阶段留矿法已难以满足高效、连续、安全的回采要求。充填采矿作为现代矿山广泛采用的重要开采方式,凭借其在控制围岩变形、提高回收率、实现尾砂资源化利用等方面的综合优势,逐步成为主导工艺之一。当前,膏体充填、尾砂胶结充填与非胶结充填技术不断优化,相关工艺已趋成熟,但在深部高落差输送、充填体力学性能控制、施工智能化及绿色环保标准适应等方面仍存在挑战。为推动充填技术向智能化、绿色化方向发展,亟需从工程实践与系统优化角度出发,对关键技术路径与创新方向开展系统研究。 展开更多
关键词 充填采矿 膏体充填 胶结材料 智能监测
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综合机械化固体充填采煤技术应用及创新
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作者 谭延军 《凿岩机械气动工具》 2026年第2期136-138,共3页
梳理综合机械化固体充填采煤技术的研究进展,结合具体案例,探讨技术应用要点,包括工程前期准备、充填作业,并从新型充填材料开发、充填技术集成化与智能化发展等方面着手,提出综合机械化固体充填采煤技术创新措施,以期为煤矿行业可持续... 梳理综合机械化固体充填采煤技术的研究进展,结合具体案例,探讨技术应用要点,包括工程前期准备、充填作业,并从新型充填材料开发、充填技术集成化与智能化发展等方面着手,提出综合机械化固体充填采煤技术创新措施,以期为煤矿行业可持续发展提供助力。 展开更多
关键词 综合机械化 固体充填采煤技术 智能化技术 新型充填材料
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矸石基胶结充填材料强度影响因素及预测模型研究
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作者 邢大千 王延春 +4 位作者 李明明 沈海东 郑晨 王泽平 唐洪冲 《煤矿现代化》 2026年第1期53-58,共6页
胶结充填材料的力学强度特性是能否满足实际矿山充填开采需求的关键因素。本文通过正交试验设计方法,深入研究了料浆质量浓度、灰砂比以及粉矸比对胶结充填体不同龄期强度的影响。实验结果表明,当灰砂比为1∶4、粉矸比为1∶2时,各龄期... 胶结充填材料的力学强度特性是能否满足实际矿山充填开采需求的关键因素。本文通过正交试验设计方法,深入研究了料浆质量浓度、灰砂比以及粉矸比对胶结充填体不同龄期强度的影响。实验结果表明,当灰砂比为1∶4、粉矸比为1∶2时,各龄期强度均达到最大;且当料浆浓度为76%时,各龄期强度表现最优。随着料浆质量浓度的增加,充填体各龄期强度显著上升;灰砂比减小时,充填体强度逐渐降低;粉矸比变化时,充填体强度呈现先增大后减小的趋势。基于实验结果,建立了随机森林回归强度预测模型,以捕捉数据中的非线性关系,并对不同龄期的充填体强度进行预测。通过选取4个不同充填矿井的实际充填数据进行模型验证,发现预测结果与实际强度值存在一定的误差,但大部分误差率在可接受的范围内波动,表明模型可以为矿井提供有价值的参考信息,为优化胶结充填材料的配比方案、提高矿山充填开采的效率和安全性提供了有力支撑。 展开更多
关键词 矿山充填开采 胶结充填材料 正交试验设计 强度预测模型
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锂辉石尾矿-冶炼渣充填材料制备与性能调控
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作者 巫侯琴 王海涛 +4 位作者 田佳 徐龙华 朱梦博 刘浪 张永德 《中国有色金属学报》 北大核心 2026年第1期315-327,共13页
矿山充填技术是推进尾矿资源化处置和利用的关键途径,传统水泥基充填体系虽然能满足力学性能与泵送流动要求,但其能耗高、成本高、碳排放量大,与绿色矿业发展目标存在明显矛盾。为此,本研究以活性锂渣为主要原料开发的锂渣基胶凝材料替... 矿山充填技术是推进尾矿资源化处置和利用的关键途径,传统水泥基充填体系虽然能满足力学性能与泵送流动要求,但其能耗高、成本高、碳排放量大,与绿色矿业发展目标存在明显矛盾。为此,本研究以活性锂渣为主要原料开发的锂渣基胶凝材料替代水泥,制备出一种新型锂辉石尾矿-冶炼渣充填材料(STFM),并系统探讨了其力学性能与流动性能的调控机制。结果表明,锂渣基胶凝材料的28 d龄期时的抗压强度可达20.54 MPa,满足充填用胶凝材料的基本强度要求;所制备的STFM 28 d龄期时的抗压强度最高可达5.01 MPa。通过优化胶砂比(1∶3~1∶5)和料浆浓度(71%~74%),在保证料浆良好流动性的同时,实现了充填体强度在1.21~5.01 MPa范围内的有效调控。此外,添加0.2%~0.3%的聚羧酸减水剂可显著提升料浆的流动性能。本研究为锂辉石尾矿、冶炼渣同源固废的高效协同资源化利用提供了新的技术路径。 展开更多
关键词 锂辉石尾矿 锂渣 充填材料 力学性能 流动性能
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根管内残留氢氧化钙及根管充填方法对根尖封闭性的影响 被引量：3
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作者 孙皓宇 杨楠 +2 位作者 单晓阳 王月月 孙慧斌 《上海交通大学学报(医学版)》 北大核心 2025年第2期179-185,共7页
目的·比较根管内氢氧化钙(calcium hydroxide,CH)残留与根管充填方法对根尖封闭性的影响,为临床选择根管封闭药物及充填方法提供参考。方法·收集于青岛大学附属医院口腔颌面外科因正畸治疗或牙周问题拔除的下颌单根管恒前磨... 目的·比较根管内氢氧化钙(calcium hydroxide,CH)残留与根管充填方法对根尖封闭性的影响,为临床选择根管封闭药物及充填方法提供参考。方法·收集于青岛大学附属医院口腔颌面外科因正畸治疗或牙周问题拔除的下颌单根管恒前磨牙75颗,截冠,根管预备,随机分3组:水溶性氢氧化钙组(A组,n=30)、油溶性氢氧化钙组(B组,n=30)、未封药组(C组,n=15)。封闭2周后,A、B组使用35#K锉手动预备,并进行超声荡洗及冲洗根管,确保氢氧化钙残留位置大致位于根尖,且残留量为15%~20%。将A、B、C组的组内再各随机分为3组:爱汝特SP根管充填材料(injectable root canal sealant,iRoot SP)单尖法组(1组)、热压胶组(2组)、冷侧压组(3组),分别使用iRoot SP单尖法、热牙胶垂直加压充填法,以及冷牙胶侧方加压充填法进行根管充填。使用染料渗入试验评价根尖微渗漏情况,使用扫描电子显微镜观察各组牙本质与根管封闭剂界面的微观形态。采用两因素方差分析进行统计分析。结果·根管封闭药物与根管充填方式均会对根尖封闭性产生影响,且二者存在交互作用。分析残存氢氧化钙对根尖封闭性的影响,油溶性氢氧化钙组(B组)和未封药组(C组)仅在iRoot SP单尖法组(1组)的差异有统计学意义;水溶性氢氧化钙组(A组)与未封药组(C组)在热压胶组(2组)以及冷侧压组(3组)的差异有统计学意义;并且无论采用何种根充方式,水溶性氢氧化钙组(A组)和油溶性氢氧化钙组(B组)之间的差异都具有统计学意义。观察3种根充方式对根尖封闭性的影响,未封药组(C组)中iRoot SP单尖法组(1组)和冷侧压组(3组)相比,差异具有统计学意义(P=0.013);在水溶性氢氧化钙组(A组)和油溶性氢氧化钙组(B组)中,热压胶组(2组)、冷侧压组(3组)与iRoot SP单尖法组(1组)的差异均具有统计学意义(P<0.001)。结论·残留在根管内的水溶性氢氧化钙对于根尖封闭性有不良影响,但残留的油溶性氢氧化钙对根尖封闭性的消极影响较小;iRoot SP能减少残存的水溶性氢氧化钙药物对于根管封闭性的不良影响。 展开更多
关键词 根管充填 氢氧化钙 根管充填材料 根尖封闭性 单尖充填 热牙胶充填 冷侧压
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厚煤层超高沿空巷道顶部充填泡沫材料力学性质试验研究
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作者 孙龙 刘入源 +3 位作者 刘中一 梁博 魏锦平 韦四江 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期140-147,共8页
目的为提高资源回收率和缓解采掘接替紧张状况,开展厚煤层超高沿空巷道顶部充填泡沫材料力学性质试验研究。方法为验证泡沫材料的适应性,采用试验方法研究高宽比、加载速率等因素对其力学特征的影响。结果结果表明,加载速率一定时,随着... 目的为提高资源回收率和缓解采掘接替紧张状况,开展厚煤层超高沿空巷道顶部充填泡沫材料力学性质试验研究。方法为验证泡沫材料的适应性,采用试验方法研究高宽比、加载速率等因素对其力学特征的影响。结果结果表明,加载速率一定时,随着高宽比增加,泡沫材料的承载能力逐渐降低;高宽比一定时,泡沫材料承载能力随加载速率增加而逐渐增大;根据应力-应变全程曲线,可将泡沫材料受载过程分为3个阶段:加载初期,试件工作阻力急剧增加,为短暂的线弹性阶段;随着加载进行,应力随应变增加缓慢,进入塑性平台阶段,曲线呈明显的线性特征;致密化阶段中高宽比较大的试件承载能力降低明显,呈现软化和结构性破坏特征。石墨聚苯泡沫材料弹性后效明显,初次加载后,回弹50%~80%,具有较强的变形让压能力和回弹承载性能。结论结合云顶煤矿超高巷道工程地质条件,根据多孔泡沫模型和锚索有效延伸量理论可知,高宽比为0.5~1.0的泡沫材料承载能力强、压缩模量高,具有初期抗变形能力强和结构稳定的特点,能够适应巷道顶帮大变形和消除瓦斯集聚空间的需要,是超高巷道顶部充填的优选材料。 展开更多
关键词 超高巷道 石墨聚苯泡沫 高宽比 力学性质 柔性充填
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