膏體充填采礦關(guān)鍵安全問(wèn)題研究.pdf

1、本文通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的方式，全面系統(tǒng)的分析國(guó)內(nèi)外充填工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，介紹了充填體的作用機(jī)理及其材料性能性能研究現(xiàn)狀和重點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，梳理出影響膏體充填采礦過(guò)程安全性的相關(guān)的指標(biāo)，針對(duì)膏體充填采礦系統(tǒng)關(guān)鍵安全問(wèn)題，主要開(kāi)展了以下工作：⑴以系統(tǒng)安全分析方法為基礎(chǔ)，建立膏體充填工藝系統(tǒng)安全性指標(biāo)體系，劃分膏體充填采礦系統(tǒng)指標(biāo)安全性等級(jí)，建立基于集對(duì)分析法的膏體充填采礦系統(tǒng)集對(duì)分析模型。⑵將膏體充填采礦系統(tǒng)集對(duì)分析模型，應(yīng)用于

2、某礦膏體充填采礦系統(tǒng)改造，應(yīng)用集對(duì)分析法分析系統(tǒng)安全性指標(biāo)的集對(duì)勢(shì)、聯(lián)系度、不確定性，找出該工藝系統(tǒng)中的關(guān)鍵安全性問(wèn)題。⑶以關(guān)系到開(kāi)采過(guò)程礦巖及充填體環(huán)境穩(wěn)定性的關(guān)鍵安全問(wèn)題為研究對(duì)象，采用數(shù)值計(jì)算，將充填采礦過(guò)程中環(huán)境穩(wěn)定性相關(guān)的關(guān)鍵安全性問(wèn)題參數(shù)化建模，構(gòu)建不同回采方案、布筋參數(shù)、進(jìn)路結(jié)構(gòu)參數(shù)的多種組合模型共17組，以安全、經(jīng)濟(jì)、高效為判斷指標(biāo)，分析模擬結(jié)果。⑷為探究采礦過(guò)程中，膏體充填材料標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下和井底養(yǎng)護(hù)環(huán)境下的特征屬性，

3、以及標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下試塊強(qiáng)度與井下環(huán)境養(yǎng)護(hù)條件下充填體工程強(qiáng)度之間的關(guān)系，分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度試驗(yàn)和井下充填塊體常規(guī)和飽水強(qiáng)度試驗(yàn)。
　　本研究在系統(tǒng)分析、數(shù)值模擬試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，得出如下結(jié)論：①通過(guò)集對(duì)分析法分析得出，該礦膏體充填工藝關(guān)鍵安全性問(wèn)題包括充填體強(qiáng)度、鋼筋網(wǎng)度、鋼筋直徑、回采方案、充填采場(chǎng)濕度、充填采場(chǎng)溫度、礦巖穩(wěn)固性、充填材料特性、充填管道、充填擋墻等，涉及膏體充填采礦環(huán)境穩(wěn)定性、充填材料特性和充填質(zhì)量管理

4、三個(gè)部分。②數(shù)值模擬結(jié)果表明，開(kāi)采過(guò)程充填體與圍巖接觸區(qū)域薄弱面頂角局部、進(jìn)路靠未采進(jìn)路縱向中心部位以及進(jìn)路靠未采進(jìn)路側(cè)的頂角處易產(chǎn)生應(yīng)力集中;最大位移出現(xiàn)在充填體假頂?shù)闹行奈恢?，向四周輻射減小;薄弱面的存在使得充填體中鋼筋網(wǎng)主要承受充填體自重。在開(kāi)采過(guò)程中，應(yīng)采取相關(guān)技術(shù)措施防止局部應(yīng)力集中。綜合考慮安全、經(jīng)濟(jì)、高效等因素，模擬得出安全合理的膏體充填采礦工藝。③在試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上建立和驗(yàn)證了標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下充填體試塊的時(shí)間-強(qiáng)度