正文

2.1 采场围岩及充填体稳定性的控制因素(2)

深井矿山充填理论与管道输送技术 作者:王新民


2)矿体赋存环境

矿体赋存环境是指矿床所处的区域性构造应力,即原岩应力、地下水条件等,对于深度大于1000m的矿床,温度对围岩稳定性的影响也不容忽视。众多工程的原岩应力测试表明,大部分矿区都存在着水平构造应力,即矿区的应力场并不遵循海姆定律,即最大主应力不是垂直方向,而是水平或接近于水平方向的。众多的地下工程实践也已证明,水平构造应力对地下工程的稳定性产生重要影响,是控制地下工程稳定性的最重要因素之一。因此,研究矿区构造应力大小与方向以及随深度和位置的变化规律,对于采场围岩稳定性分析极为重要,是地下工程设计必须考虑的因素之一。

3)充填体力学参数

对于充填法采矿,充填体强度直接影响围岩和充填体的稳定性,涉及采场布置形式、结构参数、位置、充填间隔时间和顺序并影响采场的应力变化过程。显然,充填体强度与水泥、骨料和水的配比以及养护时间密切相关。对于同一时间的充填体,灰砂比越大,其弹性模量和抗压强度就越大,采矿成本也就越高。如何减少水泥用量,降低采矿成本,不仅需要对不同配比的充填体力学与变形性质要有准确的认识,更重要的还在于充分研究和分析充填体的充填作用机理,在此基础上,对充填料配比进行优化。

胶结充填体的静、动态力学参数,包括抗拉强度、抗压强度、抗剪切强度、弹性模量、泊松比和内摩擦角等,对围岩和充填体的稳定性分析极为重要。因此,许多矿山对充填体的力学性能都进行了深入研究,表2-1~表2-4为部分矿山不同充填材料胶结体的力学性能测试结果。

表2-1金川高浓度细砂充填料浆试块力学性能

表2-2某矿充填料配比参数与试块抗压强度


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