（采矿工程专业论文）水砂胶结充填材料配合比的优化研究.pdf

昆明理工太学硕士学能论文 摘要 摘要 根据矿山的开采技术条件和现有的充填系统和充填材料，遥过试验研 究，途撵逶当鹃充壤耱精，後往充壤采矿接笨是确绦宠填矿蠡安全、经济、 搿效的一项熏簧工作。自5 0 年代以来，上向水砂分层充填采矿法在国内外 矿出成功斡攘广静应用，镬堍下采矿方法获得了飞跃。本文研究就楚夜这 基础上，结仑新桥矿的具体情况，进行了上向水平分屡水砂胶结充填材 料酶伉纯研究。 本论文的主要研览痣容娥下：1 通过对新轿矿的开聚技术条 牛豹磷究 和分析，指出了上向水平分朦江砂胶结充填采矿法存在的问题。2 选择了 i 王砂、海砂、怒砂和出移，遴挥了螺理、化学蛙质鹃研究。3 。对搬细江骖、 细江砂、尾砂和河砂的胶结充填体进行了嶷内单轴抗压实验，搦示了料浆 浓凄、凝沙毙莓攀因素瓣充壤蒋强痰懿影礁援律。4 逶避多因素燕交科学 实验，逡用多元线性回归的数学方法对极绷江砂、细江砂、尾砂充填体强 浚彩鹘强素避行探索疆究。5 援据辩莱技术条转，瓣蓑授矿貔上羯东平分 层江砂胶结充填采矿法豹结构参数、回采和充填工艺进行了优化研究。6 藏耀鼗力模登法蠢缀骧类魄法怼主羯瘩平分罄东砂充壤采矿法充填薄瓣强 度进行了合理的设计。7 对上述结果进行了应用，优化了新桥矿的水平分 瑶充壤采矿法的充骥耩辜事和配浓。8 对主娶经济技术维榕进行对院分橱。 本文系统豹研究了江砂、尾砂、河砂朔山砂与充填有关的物理、化学 方面的主要差舞，并搦示了长江中下游蟾嚣常丽豹充填惰性材料充填体强 度的主要影响因素及般性耀律。并在此基础上，优化了新桥矿上向水半 分层江砂胶缝态填采矿法的兖壤材料及配眈，在确傈安全的条件下，摄高 了矿块的开采强度稆豳采效率，降低了采矿按失、贫纯攀，最终全覆撮嵩 了企业的经济效益。 关键词：上向水平分层江砂胶结充填采矿 焱；充填骨料 充填薅强发；嚣会魄撬诧 昆明理工大学硬士学位论文 摘 要 a b s 下r a c t a c c o r d i n gt ot h ep r o s e n tm i n ec o n d i t i o n , t h ep r e s e n tf i l l i n gs y s t e m s t a t i o na n df i l l i n gm a t e r i a l ，i ti sv e r yx m p o r t a n tt oe n s u r et h es a f e t yo f o p e r a t i o ni nt h em i n eb ys e l e c t i n gt h eg o o df i l l i n gm a t e r i a l ，i m p r o v i n g t h et e c h n o l o g yo fm i n i n ga n df i l l i n g 。t h i sp a p e rc o n d u c t st h er e s e a r c hl o t h em e t h o d so f u p f i l l i n gm i n e t h i sp a p e rh a sc o m p l e t e dt h ef o l l o w i n gr c s a 。r c ht e s t 。1 p o i n t i n go u t t h ep r e s e n tm i n ep r o b l e m sb yc o l l e c t i n gs t u d y i n gt h e m 。2 d o i n gt h et e s t o nt h en a t u r eo fa l lk i n d so ff i l l i n gm a t e r i a l s 3 d o i n gt h el a bt e s to “a l l k i n d so ff i l l i n gm a t e r i a l s 。4 d i s c u s s i n gt h ea l tf a c t o r sb yt h em e t h o do f m a t h 5 i m p r o v i n gt h ea l lm e t e r l so fm i n e6 e n h a n c i n gt h ea l lm e t e r so f a f f e c t i n gu p f i l l i n gm i n eb yc o m p a r a i n ga n dp h y s i c sm o d e l s 7 i m p r o v i n g t h em a t e r i a l sa n d ，p o r p t i o no fu p - f i l l i n gm a t e r i a l s 8a n a s y l i n ga l li n d e x s o fa f f e c t i n ge c o m o m yo fm i n e t h ep a p e rh a ss t u d i e dt h en a t u r eo f 簌l ll c i 瓣# o ff i l l i n gm a t e r i a t s a 鼍蠢 d is c o v e r e dt h eg e n e r a ll a wo fa l lf i l l i n g jm a t e r i a li nc h a n g j i a n gr i v e r d i s t r i c t 。 k e yw o r d s ：r u l i n gm a t e r i a l ；u p , f i l l i n gm e t h o do fm i n e ； p o r t i o ni m p r o v a t i o n ；s t r e n g t h ： h 昆明理工大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下 ( 或我个人) 进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引 用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过 的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在 论文中作了明确的说明并表示了谢意。本声名的法律结果由本人 承担。 学位论文作者签名：苍尚 日期：一r 年弓月；叼咱 关于论文使用授权的说明 本人完全了解昆明理工大学有关保留、使用学位论文的规定， 即：学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅，学 校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印或其他手段保 存论文。 ( 保密论文在解密后应遵守) 导师签名：论文作者签名垒釜氇 日 期。矗珂年弓月夕7 日 昆明理 = 太学硕士学 豇论文 第一章文献综述发研究课程的提出 1 。 概述 第一章文件综述及研究课题的提出 黼着科技永平和耪质文纯水平的键高，入获对黄金和各种脊色金属的 嚣求氇日蘸增大。褥经过多年酶汗采，堙藏较浅静荔采矿秫己所弱秃凡。 必了滚是挫会生产鼗生活戆爨要，天类爨矮歼采避下雯深，赋存条伟羞豹 矿床。近攀来，社会慰环曝瓣要求爨蕴严接，对联境破蓼较大黪矿出拜浆 受到7 国絮政綮的璺大豹眼制。豳予充填采矿法是一种圆收率寒、贫他搴 低的采矿方法，特别在矿体赋存条件复杂，地表不允许破坏和有皂燃颊向 的矿床开采中，具有无可替代的作用。因此近年来，充填采矿法在奎世界 得到了广泛的巍用，充壤采矿技术得到了飞速发展。由于水力输送充填物 鹣技拳静茨爱，茏箕是篝道输送离浓度技术的发展戳及辐关充填理论和技 术鳇发震，承秒获缝充填采犷法豹搜翔更受鹫关注，逐渐成为矿由帮采静 一静既安全又缎济曼嚣之骞效的糍效靛采矿方法“3 。 水砂胶结充填是将浆集鞠加工的细砂簿馕性材料按甄己比掺入胶凝榜斟， 加水混合搅拌制备成的胶结充填料浆，并沿钻孔、管、横等向采空区输送翻 堆放浆体，然后使浆体在采空区脱去多余的水，形成具祷一定强度和攘体性 的充填体。永砂指出砂、河砂、惑砂警砂救作惰性充填材料。因水砂胶结究 壤瓣兼窍蔽维强度耩逶予管道输送豹漱藿特点，郎集水力充壤的管道输送特 蠖襄爨凝i 兖壤熬特性予一体。黪捌燕霉熬砂擞壤褴材辩豹黢结充填，嗣箕 瘩源事塞。又充分裂震7 王热废蹇辏，环保效懿突溅，纛显攘工娥本羝等竣 显优势，西丽缀快取代_ 其他馈蚀材料，农国内外获褥广泛的应用。 爵前，在国外，金属矿山的使用水砂充填采矿法的发展相当迅速。以矿 石产量的比例来看，使用承砂采矿法采出矿稻在加拿大1 9 5 7 年占l i 9 ，1 9 7 0 年占2 2 2 】9 i ，1 9 7 3 年上升到2 9 1 ，日本1 9 7 6 年为3 5 2 ，1 9 9 0 年上长劐 3 9 ，藏魏翻本鑫麓犷出产量中新蠢院稍纛太的一种采矿方法瑞熊稚金属 矿出终占3 3 4 0 ，褥餐瓣害熟金藩矿涵串鳃占5 3 黻上，俄梦赣、波兰、 瀵大； ! | 亚等国中憋毒色金屡矿山中，袋翅交接法皴是宠填法转抉臻廉柱豹趋 势也日蘸增加。摄美国采矿工程杂蒜镶蜒部露匏对世界1 5 0 个大型矿山孵遴 查，在回信的答复中，有3 0 的矿山使用了水砂胶结充填采矿法进行回鞭。 昆【删理工太学碗士学稼论文第一章文献综述教研究谋题的搓出 在国内，由予我国矿山的开采条件趋于笈杂，多数有色金爆矿山矿床 赋存条件麓，开采难度较大而且，目前我翟的盒属矿山火多眶逐渐走向 深部，因此，在国内的金属矿山中使用充攥采矿法的比重也是逐年增加的。 j t 十年代中期，我国就开始使用干式充填拇永砂充填。六十年代初，由于 莱鏊努瑟瓣覆函。w 戳说完金楚主翳方蔼的爨函，国内曾一度大力推广无 疯糕努段攘落法，一度黢镧了充溪采矿跤黪襞蘼，壹劐六十年代串勰在藩 瞧出现了混凝土胶继充填爱，充填鼓本_ 考不裁缝褥到了发震，到丸年代， 水砂胶缋党填采矿法在。嗣蠹得戥技大摧广和威用。攥1 9 9 7 颦黪统计资料漫 示，水砂胶结充壤采矿法在戳国有色金属矿山所蠢比例已逖2 2 3 1 在爨 众地下矿山所蠢比铡更离。就山东的黄金矿山丽言，3 7 座黄金矿山巾全都 使用采砂胶绩充填采矿法的矿由有1 l 痤，使用鬻矿法和充填法并举的矿幽 奢9 纛洙】。 1 。2 现代水砂胶结突填采矿技术的研究 浚年来，溪内外辩求秽觳缓宠凄避稽了尖釜静研嚣，大量静科研箴祭 跫竣痰鼹予生产实黢，爨将恁下牙采技术推辫悫辩技术矮域，镬遵下采矿 方法获褥裁憋技术突破1 。 1 2 1 低滚度承碜藏铸究藻的研究 骶浓废水秽胶缩充填是指用水泥作胶凝豺斟，分级尾砂、濒砂等惰徽 材料所配鬣的胶缩料浆，其1 萁实质量浓度在6 0 7 0 。1 9 6 5 年金川有色袅 藩公霜茏蓄矿耱蔑鞠铬锌矿褥对试验上商分罄嚣秒胶绻充填采矿法，箍黯 低浓度承秒默终兖壤技寒褥裂垒矮接广盛耀。这耱交雾充j 粪技术是袭霆移 水力充填瓣基础上獗突发攫起来螅。按照飚袋黠兖壤体强度熬誉怒娶求， 在尾砂水力充填料中添加苓瞬量的水掘，从薅实瑷了分层采矿时离回收低 贫损的回采及矿块二步鞭回采时发全糍质量律姓。但需要指出的是，由予 水砂胶结充填不用椒砾的惰憔材料，阂此，在与低强度混凝土胶结充填体 强度要求楣同酌情况下，水移赦结充填静水泥闻羹臻高得多。然而，水砂 狡雅充填髓够大蠢利用怒砂等工娅废料，镪各输送王艺简单，基建投资少 等铙点，镬褥该耱巍壤搜朱蚕试骏或耢黻来，一耋受蓟矿出豹亲辣，蠢翁， 我国螅中小型矿出主要采羯运转究壤技术。 昆明理工大学硕士学位论文 第一章文献综述及研究课题的提出 1 2 2 全尾砂膏体胶结充填的研究 全尾砂膏体胶结充填的特点是料浆呈稳定的粥状膏体，直至成牙膏状 的稠料。其料浆象塑性结构体一样在管道中作整体运动，膏体中的固体颗 粒一般不发生沉淀，层间也不出现交流，而呈柱塞状的运动状态。细粒物 料像一个圆环，分布在管壁周围的润滑层起“润滑”作用。全尾砂膏体胶 结充填料浆真实质量浓度一般为7 5 8 2 ，添加粗粒惰性材料后的膏体充 填料浆真实质量浓度可达8 1 8 8 ；其充填理论、流变特性、膏体材料制 备，泵送工艺，充填体强度等均有其鲜明的特点，理论研究和工业实践都 取得了重大突破。开发和应用全尾砂蠢体泵送胶结充填工艺是为了实现： ( 1 ) 最大限度地减少水泥消耗量，以降低充填成本；( 2 ) 提高充填体强度， 改善充填体质量，更有效地发挥其支撑功能；( 3 ) 实现“三无”矿山设想。 改善环境条件l ( 4 ) 解决尾砂供小于求的矛盾以全尾砂和高浓度为标志， 使胶结充填工艺发生了飞跃性的变化，使胶结充填迈入了一个新的阶段， 是当代胶结充填技术进步的重要标志之一。全尾砂膏体胶结充填虽然有其 鲜明的技术特点，并具有料浆浓度高、水泥用量少、充填成本较低、充填 体强度高等突出优点，但由于其工艺技术复杂、管理技术水平要求高、一 次性基建投资太等主要问题的存在，因而自2 0 世纪7 0 年代末开展该项试 验研究以来，我国仅建成了金j i | 镍矿和凡口钳锌矿两个膏体泵送充填系统。 1 2 3 高水遽凝水砂胶结充填的研究 高水速凝水砂胶结充填是将水砂胶结充填中的水泥胶凝材料用高水速 凝荆取代高水速凝充填材料首先是英国于2 0 世纪7 0 年代开始研究并开发成 功的，主要用于于巷道支护、井巷壁后充填、道路抢修、堵水、灭火、阻燃 等。在中国，直到8 0 年代末。才开始高水遮凝充填材料的研究与应用。其最 大优点是能在很小的体积固液比( g v = 0 i o 1 5 ) 条件下，在5 3 0 m i n 时间 内凝结、硬化，最终形成一种有一定强度的高含水固体。在矿山充填中，由 于能够将充填体中的水分全都同结于兖壤体中，并且固结、硬化速度快充 填体的旱瓣强度高，所以，这项工艺技术受到了国内外矿业界的广泛关注。 子9 0 年代初，高承速凝充壤采矿工艺在我因一些有色金属、黄金矿山试验。 高水速凝充填工艺的缺点是需要双管输送，即将高水材料的甲乙料分别制成 昆嚼理工太学硕士学位论文 第一章文献综述及研究课题的提出 浆体，用两套管路以自流或泵送的形式输送到井下，入采空区前混合，最后 充填到采空区完成充填作业。为了克服高水速凝充填工艺上双管输送的缺 点，1 9 9 3 1 9 9 4 年国内某单位又开发研制单料、单管输送的高水充填材料： 并在金川有色金属公司龙首矿进行了工业试验。 2 0 世纪9 0 年代，在中国的煤矿、黄金矿山、有色矿山，高水速凝水砂胶 结充填掀起了一阵热潮，据统计，高水材料工业实验的大小矿山有2 0 多家， 并在报刊杂志j f n 专业学术会议上发表了大量羽有关高水材料试验研究韵论 文。从1 9 9 8 年第六属饲际充填采矿大会上交流的资料分析，对商水速凝充填 的总体评价是：优点是可以使用全尾砂，充填体圈结速度快，充壤无重力承 排出，因两避免了井下环境污絷并节约了捧农舞用；充填料可低浓度远越离 输送、充填效率高等。但其缺点也十分萌显：充谈体强度不高，容易风忧丽 散落：材料价格高，因而大量增加充填成零因此，高承速凝水砂胶绪充填 技术还需要进一步研究，国内矿山虽然投入试验交多，但真正在生产中稳定 的坚持应用的很少。 1 2 , 4 全尾砂离浓度骥结竞填 n ：。 全恳砂高浓度胶结充填工艺钧特点是以全尾砂作惰性充填材料，遥避活 亿搅拌，使充填料浆割备成高浓度的充填工艺。这里所指的高浓度是：胶结 充填料浆的流态特性从一粑葡相瀛的非蚜震彰顿流体，转变为似均质蔫# 辱领 流体的流态浓度，这个流籀特性发生转亵髓熊燕糕值浓度黪为临器滤淼浓 度，高浓度就是指大予临界流态的浓度高浓度料浆具有屈服应力，属嚣牛 顿流体，料浆中细粒级含量显著增加，且均匀发布于水中，起着载体作用， 在层流甚至静止状态下，蜀渡较难产生分离。一般地说，对全尾砂而言，”翼 实质量浓度在6 8 7 5 鸯高浓度料浆m 全尾砂高浓度胶结充填中的全尾砂和水泥簿固体物料组成的混合料浆 属于一种具有触交性质的标准分数系，由于绒糕缀物料含量大，其表面积大 大增加，只有在强力搅拌的作用下，才能使混合料浆中固体分散体系被稀释 而变成具有流动性，并使胶缮锻粒发布均匀，西此活化搅拌技术是制备出高 质量的全尾砂高浓度胶结充填料浆的一项关键技术。目前，全尾砂地面馘备 站普遍采用的是浓密过滤两段脱水流程，但其能耗大、投资多、工艺流程较 复杂，因而有待于进一步的研究。 昆明理工大学颈士学位论文 第一章 文献综述雎研究课惩的提出 1 3 充填强度影响因素的研究现状及研究意义 影响水砂充填强度的因素很多。从充填体的组成成分来看，有骨料、 胶凝剂、添加荆、水四个方面。从充填工艺方面看，充填的作业顺序、充 填次数、充填的采场条件等对充填体的强度也具有一定的影响作用。另外， 充填料充入采场后，对充填体的养护即充填采场的湿度温度和券护时问 等对充填体强度的形成、增长也具有一定的影响作用“3 。下面，综合介绍 目前国内外关于水砂充填体强度影响因素的研究现状。 1 3 1 骨料 水砂作为充填料，它对充填强度的影响有许多方面，如砂的矿物成分、 颗粒的形状、大小等。然丽。由于用于水砂充填的砂的颗粒粒级较细，一 般均小于3 毫米，均可认为承砂的颗粒的形状呈球形。因此，对于水砂充 填而言，影响承砂充填强度的主要是水砂的矿物成分和水砂的粒级组成。 水砂的矿撕成分中，普遍舍有s i 仉，f 加，a 1 0c e o ，k 0 及s 的 化台物和其它少重盼化学物质。由于各种农砂矿物成分的含量各有偏重， 因此对水砂充填体强度的形成也将产生不周的影响作用。 水砂中硫弛物的含量不宣太商，因为硫化矿物特别是硫化铁极易氧化， 在氧化过程中放出大量的热和= 氧化硫的有毒气体。使井下回采工作条件 更为艰营同时永砂中的禽酸量也币宜太高，否则，对充填体的后期强度 也会产生有害的影响水砂作为充填料，古硫量不宜超过3 5 。 水砂颗粒的大小即承砂的粒级组成对水砂充填体韵强度也是有一定影 响作用的。在充填体中，水砂的粒级组成对水砂充填体的许多性质都有着 非常突出的影响作用如水砂的粒级组成发生了改变。则水砂充填体的渗 透蓐数、现场密度等都会发生改变，从两承砂充填体的强度和形变模数 也会发生改变。 对于同一种承砂丙盲，水砂的粒级组成对充填体强度的影响总的可以 概括为如下。未经分级的水砂抗压强度较低，去掉粗粒部分的水砂使充填 体的强度提高甚少，但减少水砂中的授细粒部分则能使充填体的强明最提 高，合理的粒级配比有利预提高充填体的强度。 高，合理的粒级配比有利预提高充填体的强度。 昆明理王大学硕士学位论文 第章文献综述教研究课麒的提出 l 。3 2 胶凝剂 水砂充填中通常采用水泥作为胶凝荆、，目前为了降低充填成本，矿山通 常也采震炉渣、耪爨获等一艟工壁剿产熬寒徒罄辩分拳涎。困魏，荻镶镧瓣 水砂充填体强度的影响就主骚表现在水泥的类掰和水泥的含量上。一般来 讲，矿函妻要采舞营逶疆教薤求漉，缀多镶融虢酸盏鹣零混载邃凝承泥之 类韵特种水溅。使用禽量少绚特种水泥在艘情况下对充填体强度的掇燕效 莱菩徽。在穗鞫考| 辩潆况下，充旗镩懿强度随誊零泥含豢豹增嬲，永骖充填 体的强度将提高。 1 3 3 水 农水砂充填韵组成中，永是影响承砂充填强度的又一个重鞭的因索 它对充填体数度孵影螭，璺娶取羧乎拳震张含求囊嚣个努整。 承砂充壤蔼水一般莱辩正照月水或者矿磐蟪惘水。碱性承有助予水栊 黢凝锩雏形成，芸受莓默撼离宠壤傣戆强痍壤i 辍是，一觳熬矿壤蠹农戆 p h 僵谯5 8 以下，璧靛性。程徽健水中，水漉弱獭体不同程度媲会横畿蚀 簿，戮髭，严重影确黢臻充壤律稳强度蕊。 5 一 充填体韵含水鲞时凳填体的强凝宥着蹩要鹩意义。一般来讲，楚填甩 农翡俸惩豫7 瀵蹩警灌囊避宠囊瓣黥篓裳羚獒墼娄、瓣蹇袭了鞴是蠢骥裤 胶结肴对胶凝水纯和磺他盼要求然丽，从承滋承糍的化学反应埘以知溅， 水泥完全求能成羧凝髂掰煮瓣承淡及冀爱能掰鬟酶零用豢缀夸。一般尖文 小于输送充填所携入的求量；而且，在实际熊产过程中，充填睾聿注入采璇 霜，脱永过稷遁常瓣鄢弹始，在充壤俸交硬耨遥攘中，充填镩中的承必炎 变小，为了满足黠充壤辩熬辕送，避鬻馕凝，勺躲袈鹱：仍燕失大越过承濑耩。 需的墩蕾，毽雾祭的水将融艨水泥腚凝体瓣凑饨避程，严重黪晌充壤称馘 壤的提赢。 在矿山的燕际充壤工作中，充填体食水慧韵多少一般是用输送充填料 瓣辩浆激度表零魏。壤遴浓度吏誊蹇。注夭兖璞采璐懿承纛麓越少。遘裘j 由于输遴条件汲技术一的孵涮，1 宠入巢嘞晦j 料浆浓度一般小于7 0j j 6 _ ( 重量计) | 致使突壤采场瓣客承较多，宠壤髂灏强度嫒蘸。遮骜年采，耩学家稻瓣离 浓度的料浆输送进行了广泛的研究，发现随着料浆浓度的增加充填料浆 6 昆明理工大学硕士学位论文 第一章文献综述及研究课题的提出 的流态特征逐渐发生了质的变化，使高浓度的料浆输送成为可能。料浆浓 度增大达到某一值时，料浆即从非均质的固液两相流转变成了似均质的结 构流体。该转折点称为“临界流态浓度。 高浓度的料浆不仅解决了充填料浆的输送问题，而且对充填体的强度 提高具有特别重要的意义。 首先，由于充填料浆呈均匀结构体流动，因此，料浆在输送和沉降过程 中将遵守有界面的群体沉降规律，不会产生离析，料浆充入采场后，充填体 的粒级分布均匀；其次，由于料浆浓度较高，充填体含水较少，因此充填体 的硬化较快，充填体的强度增长较快，而且强度增加。据研究表明，高浓度 的料浆试样的单向抗压强度比正常浓度下试样的抗压强度最少可提高3 0 。 1 3 4 养护条件 充填料充入采场后，充填体的养护条件对充填体强度的形成、增长等 也具有一定的影响作用。 首先，充填体的强度是随充填体养护期龄的增加而增加：其次，充填 体的环境温度对充填体强度也具有一定的影响的，当水泥含量较小时，温 度在i o c - - - 3 0 之间对充填体的强度影晌不大，但如果把温度提高到4 0 时，充填体的强度增长十分迅速。 另外，充壤体所在的环境湿度对充填体的强度也是有一定的影响，从 理论上讲，环境湿度过大，充填体表面潮滠。将会阻止充填体的硬化过程， 因此就会降低充填体的强度值。 1 4 胶缩充填体与采场围岩相互作用的力学机理的研究 目前，由于科学工作者们通过对充填体的力学作用机理和采场地压进行 了广泛的研究厢发现，回采过程中，胶缩兖填体的稳定性不单取决于充填体 的暴露商度，充填采炀的几何尺寸等，而丑还与充填体本身的强度是密切相 暮的，因此一为了确定充填体的稳定性，对充填体的稳定性进行可靠的控制 和预测，对充填体的强度及其影响因素进行研究是很有必要的。 在充填体支护采场围岩的力学作用枫理研究中，对充填材料来说目前广 泛应用的理论是连续介质理论，对采场围一岩和矿柱的力学机理研究主要应用 非连续介质理论和极限平衡理论h 】【”。 7 磁嘴理工大学硕士学位论文 第一章文献综述搜研究谭聪的提出 充填体支护采场盟岩力学作用帆理的职究方法主要窍三融；( ) 实验 窥模螯试验，燕簧建寂蔫糊锨耩叛方法轿究避下开挖j 童程中的成力和佼移， 鲺能模拟充填体的力学效应。国内报道煨成功的实验模型照张玉演、钱方明 戮究残珐靛，袋建桴议糖辩模搭采繇器糟。( 二) 数德搂熬方法。穗遗下王 稷缝构和矿由鬻体力学等领域一样，在胶熬充填体与采弱围岩耀蕊幸筝用懿力 攀枫理豹研究中，虑阉最广浇的逛感数蠖摸掇方法。这宝癸是杰予数毽搂攘 方法掰暴富的铙点秘特点，帮费霜魄实验楱囊舔究低，能迅速缝得到定重分 析结果，也能穷後地模撤备耱边界窳僚以及搿采和充填作用过程等。鼹翦， 鬻周豹数值挨拟方法为鸯辍嚣法，或骞聚熬浚萼茭缝方法鹩藕会餐。( 未) 璐坜实涌法。糯场实澜法燕充填力学骄究巾鼍熏簧的方法纛一。由予实验室 模型熟魑必然鹩恳缀性，以及数俊骥掇方法孛熬力学模型懿必不瑶少孵豢 些筏忧帮输入参数兵宥一定静人为影晌，遴论静横攒分析和计算绪聚祷簧 通过现场实测寨骏话。阂戴，辩硬墨捧者鼹矿山互疆技术a 员澍现场实测洼 极为重援。 飙承疆胶镱漉稹聚羲法熊发震澄穗霸硪露囊状不难精礤，现代蛟结焱填 韵研究阚缴警觉壤成a 零瓣潞：骥旗瀣褥个期c ；麟灏鼗+ 舞的。充澳须滢滞b 党的熬鼹 蕊在蕊鬻镳寇揍互艺被采矿蠢法下，磐藉捺麓影稠究壤蕊蠢酌备环节，戬达 到甬最低酌成零消耗满足特宠条件下的聚矿生产嶷全。寻求价糨低廉，潦淫 毒塞，熊声饕攀，黼德凛黼潮秽惨蠖糕麟，。濑媾隰获凝瓣潜瓣髅零，游露蕊矿 出爱簸钓敷盏潦兖壤溪：i i 鬻。究静亲漕。 1 。5 磺究课题的撼出 凝耩璇铁矽1 9 9 1 霉势下建娥投产，裙步没诗金帮采穗鬻滴摭翁上禽承 平分艨滗移充壤采矿法。、藏赘妒俸鳓澈一瀵韵滔震+ 发骥矿俸与顶粳潮蠢 厚度2 8 m 的层问玻张媾，及不稳定j 王媸揍控子爨爨魏顶擞下佟热嚣 常不安全；骧铁矿盼蘸撼较麓i 矿潮没宥蒜矿产熊，导致壳旗料光镶灞蓦蜜 因此，矿山在1 9 9 3 举变更甲聚矿方法，巢霸。弼疹鞭采的给段鼹露江秒胶螓 充壤皋矿潦襄誉錾矿撞鹬支辩东擎势爨嚣骖梵镤袋铲法。虽然采矿方法靳 充填置慧发生壁大变更，僮黉更螽静誉餮矿礁朗生淘水平分层强砂胶结竞 填采矿法豹充填糖j | ! ； 瓣鹣会毙及其态壤体强度嫒诗，仍然袋震襁步设静静 罄瓣校瓣土两农平分鼷鼹砂充填采矿法豹浚诗参数，没有进行稠寂豹变烫， 昆明理工大学硕士学位论文 第一章文献综述及研究课题的提出 导致上向水平分层采矿法的采矿成本过高，充填体质量不稳定，给矿山的 安全生产造成很大的影响。本人自1 9 9 3 年在新桥硫铁矿参加工作，多年来， 在该矿主要从事充壤技术和生产管理工作，直接体会到该矿上向水平分层 江砂胶结充填采矿法存在的问题。根据2 0 0 2 年的调查，新桥硫铁矿的上向 水平分层充填采矿法的直接采矿成本比同类矿山高9 元t ，充填成本比同 类矿山高1 2 元t ；因上向水平分层充填体质量问题而丢弃的矿石达3 0 0 0 t 年。因此，对上向水平分层水砂胶结充填材料配合比进行优化研究和水平 采场充填体稳定性分析研究己成为该矿芷常生产的重要课题。 近年来，国内外对充填体稳定性和充填材料配合比优化研究做了大量 的工作，但主要集中于对尾砂充填材料力学属性的测试和充填体稳定性的 监测和作用机理的研究陆“。对对江砂、河砂、山砂及尾砂混合的充填体 材料优化和稳定性研究尚属空白。 本论文拟在对新桥硫铁矿充壤材料力学属性分析的基础上，通过室内 试验研究，优化充填材科配合比，然后进一步对充填体强度影响因素进行 分析探讨，并对新桥硫铁矿上向水平分层采矿法进行分析。通过这些分析 研究，找出更优的充填配比和提高充填体质量及最优矿块结构参数。 昆明理工大学硕士学位论文 第二章矿山概况 第二章矿山概况 新桥硫铁矿在安徽省钢陵市东郊新桥乡附近，地处长江之滨，距离市 区2 6 k m ，地理位置适中，水陆运输条件优越矿区毗邻宁铜铁路和合肥一 黄山高速公路，沿江快速通道从矿区边缘窍过，距长江码头3 8 k m 。另有铁 路专用线和公路直通矿区采场。该矿是一座以硫为主，铜、金、银、铁为 辅的多产品综合剩用、露天与井下联合开采的矿山。一期地下开采工程始 建予1 9 8 5 年，1 9 9 1 年建成投产，开采范围- 2 3 0 m 中段i 号主矿体西翼。设 计规模6 0 万t 年，服务年限1 2 年n 3 。 2 1 矿床地质特征及磊采技术条件 矿区地质概况：矿区位于淮阳山字型构造东翼中段，大成山背斜韵惯 没端与盛冲向斜向北斜向延伸的交汇处。 2 1 1 地层 区内地层从拳至新智撬盆系蓊英谚岩( 甄滞) 。石岩黎高骊讪砂愿黉岩 ( c g ) ，黄龙灰岩( c 2 h ) ，船山灰岩( c ，c ) ，二叠系栖霞灰岩( pl q ) ，狐键 质岩( p 。g ) ，茅口灰岩( p l m ) 及第四系残坡积物。 矿区东部地层走向n e ，倾向n 霄，倭角上部约4 5 0 ，下部约2 0 。西部 地层走向n w ，倾向n e ，倾角1 0 。2 0 。 2 1 2 构造 摆皱；主要有舒家店背斜，大成山背斜和盛冲向斜，其轴向为n e s 1 r 。 舒家店背斜向s w 倾伏，大成山背斜向n e 倾伏、秀背斜之间的盛冲向斜影 响部位层问滑动发育，“脉状”弯曲明显，成为厚大矿体及岩体侵入的空闯。 断裂；矿区东部有f 。断层，西端有f ：，f ，断层，走向n w ，均为成矿前 断层，对矿体延伸起阻挡作用。成矿后断层经西翼基建坑道揭露已有发 现，对矿体的连续性有一定的破坏作用。 层间破碎带：层间破碎带是控制构造，发生于茅口组下部至高骊山组 地层之间，产状与地层近于平行。其中船山组与高骊山组间的破碎带是主 矿体的主要赋存部位，其次是西霞层间磁碎带。 昆明理工大举硕士学位论文 第二_ 鼗矿山概况 岩浆岩：矿区中部出褥有矾头岩株，面积0 3 k m 2 ，属燕山早期的石英 阂长者，该岩拣中心捐为_ 石英闪长岩，过渡辐为闪长糟，边缘相为蜒长狳 崧。岩俅产状隧立，侵入石炭、二叠系禽矿地层中，部分密体与围糟超攫 接触成为矿体熬琰底投。 矿区烈部出露的岩浆港不多，仅在狐峰到船山层位，见魄矾头纛英阂 长岩载逸缘淘长玢老躲穿攘； 晚期脉基考煌斑拳_ 秘闪长斑装等。 墨拳镶变；戳绿攘磊纯、黄铁矿纯为主，葵浚湾辕酸簸纯、穗锵、嫡 云母化、端铁驴纯及裹龄士识等。 2 。1 3 舜慕技术条件 矿床由8 0 余个大小矿体缎成，箕中以i 母矿体为主。箕矿石薰占憨 矿誊的8 7 粥，是内长2 5 6 2 m ，平均簿度2 3 m ，赋存标裔一6 8 0 1 4 0 m 。i 骛 圭矿体怒设计开采的主要对象，矿体底板为高鞠组砂旗页澍，顶板为闪长 岩、谣霞获嚣张船出获岩。矿体黧似瀑状，产拔与地层产状一致，馕角上熬 下缀，上部约为4 5 4 ，下部1 0 。2 0 0 ，因受次生氧化作用，淞倾向可化分 为氧化带，混合带稻臻裳带。 矿床上部风化强烈，矿岩疏松，稳定性麓，一2 0 0 m 标赶以下矿謦稳定 性逐濒变好，据一2 3 0 m 书段工程搦霉，犷彝塞接硬扳露2 8 攥殍发豹楚砾 破碎倦，稳灏性麓，l 1 1 线飘受屡翘破碎带影响，避矮松软，裂隙发窘， 慰矿匿嚣鬟羚安垒及援必焚讫宥较大黪穗，犷豢耪耀力学魏嫒溺试辩表 矿体特凝：共裳瓣矿糟骞走驻、轰g 、c u 、s 、f e 等，避探疆蟪震铸豢i ? 识睫，矿捧平擂台$ 3 1 2 籁震嵩硫矿寐，含诵0 3 ，裔裔煞群能德。 扩器震曩及纯攀袋努：矿露妒镌囊簧为黄铁矿，次为磁黄铁矿、簧错 矿、辉诵矿、磁铁矿、福辕矿、闵锌矿、方锵矿等；脉石矿物为方解石、 鸯蠢器、看葵、潺嚣饔牯斑矿耪蒋。矿蠢中主要组分为硫。箕敬燕镛；伴 童鬻益组分为金、镪、锌簿。 矿采永震穗震条锋簿摹。辫滚不发育。媳下承以戮敬式承压水凳主， 其产出部位为矿体璃版砂辫与矿体接触弱上，补给来源为丈气降水+ 昆明理工大学坝l 学位论文 第二章矿山概况 表2 i 矿岩物理力学性质参数 矿岩名称坚固性系数抗剪强度( k g ) 西霞灰岩 6 1 16 0 1 2 5 船山灰岩7 87 0 1 8 0 砂质页岩5 1 22 0 0 2 4 0 闪长玢岩1 59 0 闪长岩 5 1 62 5 0 褐铁矿2 5 块状黄铁矿6 1 0 松散状黄铁矿 3 4 2 2 开拓方式 采用侧翼式骚井开拓? 主副井均设霉在矿体西翼端部，与矿体中部的 青山风井形成对角式通风系统，中段高度5 0 m ，仅设置一个生产中段一2 3 0 m 水平，其上部的一1 8 0 m 水平为充填回风中段，采用顶底盘环形布置的中段 矿石运输系统。 2 3 采矿工艺 1 9 9 1 年并下建成投产时井下采矿方法设计为房柱上向水平分屡悬砂 充填采矿法中段高5 0 m ，采场沿走向布鬟长1 2 0 m 1 5 0 m ，宽为矿薅水 平厚度，点柱褥距5 m 8 m ，点柱尺寸4 m 4 m i 磐段高1 5 m ，分层高3 m ，每 分段回采4 6 层，每堙。噩1 5 0 m 闯掘一象潼井至下一中段主运输水平 采场采用水星凿岩台车打眼，钎杼长4 m ，孔径辔4 5 m s ，孔深3 m 。铲运梳 如矿，矿石由铲运机铲运装入卡车，卡车将矿石装运主溜井。 尾砂水力充接和尾秒胶结充填系统包括缝藤兖填料浆雠备站和井下充 填系统( 见图2 1 ) 。地面充填料制备站系统集蕾p 在地表，进行充填料的制 备和输送，主要由尾砂的储存、放出、承浓舱输赠和给定，灰砂浆的刺各、 输送及供风系统四个郝分组成。 采场充填工作主要包括废石的充填、采场安全的检查、泄水笼的安装， 充填管路的铺设、尾砂充填或胶结充填及污水处理等工序。回采结束后， 甓龋理工大学碗学位论文 第二章矿山概况 用废石充填1 5 m 商，在采场的两翼邋风泄水小巷上，一般采用方术支撑， 并迎砂面铺设金属网和尼龙布，便予泄水及防止充填料流失。尾砂充填前 先在采场联络道内厢木材封闭板墙，而后用1 ：7 配比的全熙砂，上部5 0 c m 焉h5 静胶结充填料，强璇2 5 i p a ，便于无鞔设备运行使瑚。 承管晟喷嘴 7 一簿殂出砂管8 - 松动喷篱放水管 9 一螺旋输送机1 0 - 尾砂蔓料 斗 l l 一永洮1 2 - 离压供承管 1 3 一压气管1 4 一风侮1 5 一搅拌桶1 6 一充填 注砂势1 7 一事敲楚瀵餐 1 8 一获沙爱耩灞辞1 9 - 软腔警2 0 - 胶系充填魏2 l 一楚壤链热瓣室 2 2 - - 隶巍仓狳尘嚣2 3 - 隶淀仓2 4 一隶涎输送管2 6 压气承 泥松动繁2 6 - 擞孔擞2 7 - 璧型绘辩撬2 8 - 螺旋绘辩规2 9 - ￥浓度诗一 电磁流计3 1 一水泥嫩仓 3 2 一备用螺麓输送虮3 3 一人据管遵井3 4 一承捧渣兖 填水管3 5 一永碎渣充填钻扎3 7 一水碎渣仓 图2 1 爆砂胶结充填系统 昆明理工大学硕士学位论文 第二章矿山概况 随着矿山生产对矿体的进一步揭露，发现了矿体顶扳厚度为2 8 m 的 酸簿繁。采热痔柱上彝承警嚣砂竞壤采犷法存在采殇暴霪瑟获大，王入壹 接位予暴露的顶板下作业非常不安全：其次采矿设备不过关，主要采掘 设备的费焉避螽：滚铁矿馀貉嚣禚，矿嚣篌毽毒，采霹涝往式上两零吊起 砂充填采矿法。褒在着永久损失矿最大：雾金属的硫铁矿入选厥，主隳产 品为锎穗矿褥硫耱矿，无舔砂律充填辩，充填辩无法落窟。困诧，矿m 予 1 9 9 3 筚对采矿方法进行了变更。 黧新研究选择聪新耩矿采粥下列嚣稀暴穆法：第一种是，18 穿躲以 东采用嚣步鼷采蝗感懿瀑斗势段燮场麓嚣戆壤采矿法，第一步先采矿槛， 采完聪雨江砂胶络嵬。填形成人工矿柱，第二步辫采矿房。采完用江砂一次 充填燮区滋擦壤压。蒸二耱是，1 。穷酶戳簇襄l4 穷熬激寒局部零星矿体采 用上筒水平分屡江砂胶铸嵬壤采矿法 2 4 上向水平分属汪砂胶绪究填采矿法 矿块布鬻：将犷俸餐分翮和嚣m 条帮阉蒋秘袋，带浅手乙落矿，电耙崮 矿。矿房和矿栈撼鬃麓上自泳平分墚江砂蕨熊采矿法，其中先回滚5 m 碗撞， 采用1 ；5 灰砂比腔镟充填，充填律棒为第二步灏采时人工矿柱。后采钿 矿房，采愚1 ：9 灰骖比胶婊充壤襻底，髑0 5 0 m 的1 ：5 灰砂魄充填体搀 胶结筒。阶段离5 0 m ，分层糯3 m 。矿块囊赢走向糍置，长为矿体水平厚度。 采矿方法絮爨2 。3 。 采矿，( 1 ) 采榷协裁。矿庶矿桂采准协瓤方法完全相同。从一2 3 0 m 蹇 骧运输巷莲攥逶最大霉势窝淫矿势避迭器矮，太器雾蓑耩辔1 辍，滔轳舞 规格为2 m x2 m 。从一1 8 0 m 中段的充填平巷用秧枫懿规格1 6 8 m m 充填瓢至 矿体疯授。祆- - 2 3 0 m 串莰瓣穿赫蠢入学舞彝饕矿努至矿体赢馥，熬露觚天 行井掘条短耩与溜矿井相通，短糖的高度为2 m 。将拉膝短巷扩大到矿房 或矿柱豹遍荠，形成擅底空褥。 ( 2 ) 凿岩爆破。在形成披底空间后，用7 6 5 5 擞凿岩机向上挑顶或熙骧 落矿避行分蘑豳采，沿矿髀褥度方掏全醑褥雅避。炮孔采用矩形或梅截型 布罨，孔距1 o n l 1 m ，搏鼹0 8 o 9 m ，孔深2 m 。凿崧效率o 6 0 m 台 班，落矿能力为l o o 1 3 0 t 台班。为确保相邻充填体的稳定性，矿房阐采 时严格接设诗灌岩、装药，邻逐充壤髂蛉羼途炮藐褒充填体浆距褰失0 。5 m ， h 昆明理工大学硕士学位论文 第二章矿山概况 并采用光面爆破，降低爆破对充填体的冲击破坏作用，减少矿石贫化。 ( 3 ) 出矿。采用3 0 k w 的电耙出矿，分层效率8 0 1 1 0 r 台班，最大出 矿效率可达1 5 7 1 9 6 t i 台班，出矿分两个阶段进行。分层回采时，每次出 约三分之一崩落量，剩下矿石作为继续向上采的挚层。落完矿，护顶后即 开始进行大出矿。 ( 4 ) 采场充填。分层胶结充填的准备工作主要包括采场设备的吊搬，充 填管路的架设，顺路溜矿井、顺路人行泄水井的架设。采场充填根据人行 泄水井韵位置自充填孔后退式充填采弱。采场充填泄水采用塔式溢流与 周边岩石裂献渗透捧水相结合的方法 充填系统：主要充填系统为细江砂水泥充填系统和江砂水力输送系统 ( 1 ) 江砂水泥胶结充填系统( 见图2 ，2 ) 。改造原尾砂胶结充填系统，利用 山坡地形建立卧式砂仓以代替立式砂仓，由皮带运输机直接运送江砂至地 面搅拌桶，形成江砂胶鳙充填系统如图2 2 ，即地面2 0 0 0 m 3 堆砂场，自 卸汽车和铲车直接供砂至砂仓，砂仓安装振动设备，手动式套筒放砂，1 号皮带运输机运送，经一级筛分后由2 号皮带运输机送，经单螺旋输送机 把江砂直接运到搅拌橘内。与此同时，水泥仓内水泥根据江砂送入量，按 一定的比例的灰砂比，由双螺旋输送机送入搅拌桶内。供水管经电磁闸阀 直接给搅拌橘加水，形成重量浓度7 0 以上的砂浆。砂浆经充填钻孔闸一 1 8 0 m 充填石门、底盘巷邀、充填巷道、采场充填天井或钻孔等对采空区进 行充填浚充壤设计充填能力为6 0 m 3 h 。用内径1 0 0 m m 管道输送料浆，充 填倍线5 7 ，砂浆重量浓度7 0 。实际生产时，充填能力可达7 5 m 3 l h ， 砂浆浓度可达7 8 ，达到了设计要求，满足生产需求 ( 2 ) 江砂水力输送系统。原设计的江砂水力输送系统为水碎渣充填系 统，包括立武砂仓，混合沟等，由于承碎渣充填料来源不能保证。故二步 圈采充填仍由纲江砂胶缩充填系统进杼，不添加水泥，充填系统的制备能 力可达到6 0 m 3 h 。 昆明理工大学硕士学位论文第二章矿山概况 7 一承泥罐车8 一电谶锵遮魄机9 一电磁流计1 0 - - 渍位变送器1 1 一水池1 2 - - 风雹 1 3 - - y 浓度计 1 4 一承泥仓麟垒器1 5 - - 瓣靛输送机1 6 - - 卧式砂仓1 7 - - 冲重流繁计 1 8 - - 手动闸门 1 9 - - 皮带输送帆2 0 - - 蒹动筛2 l 一霞带输送机2 2 一电子虞禧秣 2 3 - - 螺旋输送机2 4 - - 搅拌桶2 5 - - 明槽2 7 - - 充壤钻孔2 8 - - 充填钻孔碍室 圈2 2 细江砂胶结充填系统 墨盟翌三盔堂塑主堂堡鎏塞 苎三整! 生璧姓 黢缭兖壤搭8 - - 疯滚霹蘧遴9 - - 蠢壤巷邋 l o 一矿捧l l 一充璞毪 嘲2 3 上向水平分层江砂胶结克壤采矿法示意图 2 4 上翱水平分层江砂胶结充壤的评价 经过几年的擞产实践证明，上向水平分屡江砂艘结充填采矿方法在新 攒酸铁矿蛇整爆是戚麓鹣，该袋矿方法曩寅采壤工俘蠢少，采矿灵滔，采 矿贫化损失小筹诸多优点。为矿山带来了显蓍的经济效益。 渡采矽法尽警在垒矿藏功攘广建焉，毽实鬻盛冕袭臻，撰露在鞋下苓是： ( 1 ) 成本太高 蘩辑辘铁矿2 0 0 0 霉1 2 胃徐潜土蠢零乎势瑟莲移蔽结竞壤采矿法瓣粪 接采矿成本秘充攥成本进行了详细分掰，并嗣附近矿山的上向分层充填法 童接采矿成零窝巍簇藏零递智了进较。舞表2 1 帮袭2 2 。， 7 昆明理工太学硼士学位论文第二章矿州氍况 表2 1 新桥矿上向分层结充蠛采矿法充填成本表 材辩名称萃债 单耗 藏章( 元t ) 江砂1 2 元t0 3 3 7 t4 ，0 4 求涎2 8 0 嚣i t0 0 5 6 ti 5 6 8 术材7 2 0 元i m 3 0 0 0 1 l 舻 0 7 9 钢耪 1 6 元k g1 3 0 耘暮 2 0 8 熬料管9 元k g 0 。0 2 1 k g o 。1 8 电力0 5 1 既i 度口- 3 l 度 0 1 8 其他 6 。5 8 合计2 9 4 2 t k 矿出名髹 兖壤或零嚣雾等) “ j i e 接蘩矿藏奉( 嚣 t ) l狮子玉熊矿1 8 。8 73 5 。t 2 2 烈属山镍矿 l 5 3 3 7 1 4 3 黄雾谤焱矿82 唾3 2 4 i 3 l 4 贵溜镳矿 1 7 9 l 2 8 。8 痰出硫铁矿1 3 9 02 9 + 2 l。 灏耩硗铁矿 ， 2 ，毒2 3 l 。2 3 蘸残秽t 嚣越簿爨土态瘩警努屡浅轸黢蘩戆壤采妒法魏寇壤袋零残轰犷遗 生存、发展的造务岂怎。 ( 2 ) 兖壤簿强寰浚诲不蠢理，兖壤髂矮羹誉耱定。 新桥硫铁矿上向水平分层江砂胶缩充填法矿房充填体的强度设计为 2 ，5 m p ，蓬依据漂雳凝零平分藤运妙兖饕滚靛喾荤蘧掰嚣酶强度。辩予赛耱承 平分艨尾砂充填幕矿法鹄采矮，其深矿生整触逻序中遮行的舞轨竣麓链 搔喾鬻台车、。装骜。擎释铲簿筏，菲囊要豫戴霍帮泽衡辅黪设餐毽器溉淹率、 服务攀、运料车等，考虑到辅助设备在采炀串使用的频庹不离，且大部分 设备枫蓬与载藁均小予铲运机和凿岩台率的梳鬟妈载重，因此进行分鼷充 填强度设计时，分别按照凿鬻台车奄铲运枫避场熬不同作业时阏设诗誉两 昆明理工大学硕士学位论文 第二章矿山概况 养护期龄的充填体强度。目前，上向水平分层江砂胶结充填法采用电耙出 矿，电耙设备静止、运行对地丽的作用力与凿岩台车、铲运机存在很大差 别。因此，参照厩房柱水平分层尾砂充填法胶结面所需的强度设计目前的 矿房上向水平分层江砂胶结充填体胶结蔼的强度显然是不合理。应根据电 耙对分层厚度承载的垂直压应力、水平剪应力等，确定适宜的胶结面层厚 度和设计充填体表面强度“”。 对上向水平分层江砂胶结充填采矿法的矿柱胶结充填体所需强度没有 进行研究，参照1 穿以东两步回采的底盘漏斗分段空场嗣后充填采矿法的人 工矿柱充填体的强度，设计强度为2 5 m p 8 由于分段空场嗣后充填采矿法的 人工矿柱的高度、宽度比对上向水平分层江砂胶结充填采矿法的矿柱大的 多；这两种矿柱所受的围岩压力及爆破的j 巾击根本不同。用分段空场嗣后充 填