厚大礦體采空區(qū)充填工藝優(yōu)化研究

賀茂坤,吳世劍,溫震江(中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司,北京 100038)

1 前言

隨著厚大礦體采用充填法采礦的比例逐年遞增,尤其是對(duì)于大規(guī)模分多步回采的礦山,厚大充填體的強(qiáng)度、脫水、接頂質(zhì)量、穩(wěn)固性等對(duì)礦山的生產(chǎn)和安全有直接的影響。因此,充填系統(tǒng)能否保質(zhì)保量的完成采空區(qū)的充填,對(duì)厚大礦體的安全開采至關(guān)重要。本文通過分析厚大充填體的自立強(qiáng)度和高度要求,提出控制充填料漿的制備質(zhì)量的措施,在采場(chǎng)設(shè)置合適的擋墻設(shè)施和脫水系統(tǒng),通過改善和提高整套充填系統(tǒng)的工藝水平,建立一套完善的充填質(zhì)量保障體系是提高厚大充填體質(zhì)量的重要途徑。

2 充填體強(qiáng)度需求

厚大礦體通常采用的兩步驟回采的充填采礦方法,由于一步驟礦房采空區(qū)充填形成強(qiáng)度后再進(jìn)行二步回采。所以一步驟礦房充填體的強(qiáng)度首先要考慮在一定的高度和暴露寬度下是否能夠保持穩(wěn)定自立,只有一步礦房充填體能保持自立,才能進(jìn)行二步回采,并結(jié)合采準(zhǔn)工程的布置要求,對(duì)充填體的強(qiáng)度提出綜合需求。

充填體受到的作用力主要包括以下三部分:①充填體自身所受重力;②在滑動(dòng)面上,阻止充填體下滑的抗剪阻力;③充填體兩側(cè)受到圍巖或其他充填體的作用,稱為壁面抗剪阻力[1]。圍繞充填體的自立強(qiáng)度國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者開展了眾多研究,提出了Thomas計(jì)算法,盧平修正計(jì)算法,Askwe和McCarthy計(jì)算法等,綜合分析自立強(qiáng)度一般約為0.08 ～0.66 MPa。

根據(jù)谷巖等[2]提……