固体充填开采充实率控制原理及分析

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1、4固体充填开采充实率控制原理及分析4TheControlPrincipleandAnalysisofCompressionRatioofBackfilling)为确保充实率有效合理控制是控制沉降固体充填开采岩层移动和地表的关键。控制充实率主要控制因素的影响力充足，根据固体压实和填充材料的流变性能的具体表现，选择合适的填充材料，填充材料以优化比例，它具有变形能力有较大阻力;关键采矿设备固体充填优化设计，控制和合理夯实夯实机构，并从上边距强化角度范围，控制最大充实率的能力，关键是设备；在充填开采的实施

2、过程中，一方面是改善顶板支护，降低沉降固休材料充填开采出的岩顶面积，在另一方面，以控制所检测的质量比，能使采空区达到完全致密的状态。4.1充填物料抗变形能力分析与控制(TheAbilitytoResistDeformationAnalysisandControlofFillingMaterials)4.1.1不同粒径歼石级配压实特性试验分析(-)实验设备及方案用于加载的MTS815.02电液伺服岩石力学试验系统MTS公司从美国引进,如图4・1中的测试设备。该测试系统具有先进的自动数据采集和伺服控制

3、系统,可以是岩石单轴压缩，常规三轴压缩试验，获取测试的应力■应变全曲线，整个过程准确地反映岩石破坏的整个过程。在本实验中使用的废石的最大粒径是50mm,因此本次测试的模具形状设计中的气缸，内径为250mm。压实钢瓶最大单轴压力的设计是20MPa的内，外侧压力系数是0.75,最大压力为径向压实钢管壁是为15MPao根据环向应力计算厚壁圆筒，筒壁得到最大环向应力发生在气缸壁：(4-1)其中：a,b分别表示圆筒的内外半径，a为125mm；qa为15MPa。图4・1MTS815.02液压伺服系统关系图屮的

4、岩石力学试验Figure4-1MTS815.02rockmechanicaltestsystem在一个测试，以使圆筒的限定的弹性变形，剪切屈服极限的最大环向应力应小于圆柱体。压实度钢管材料测试选择Q235无缝钢管，屈服极限是关于170MPa上下。安全系数，由公式和计算圆柱壁一百四十二毫米外径。据无缝钢管的尺寸标准，最终选择外肓径，压实无缝钢管加工壁厚，具体物图如图所示。图4-2废石压实钢筒Figure4-2Steelcylinderforganguecompactiontest在此研究中，废石是地

5、面平顶山12号矿井费料转储废石，为特征的垃圾站,选择三种类型的代表性样木的废石：煤肝石煤肝石、煤肝石煤肝石山在作为研究对象的顶部和底部的煤肝石煤肝石。“蛇取样法”测定个采样点，采样点的每个样木的混合“四分法弃取”分割，然后将各点样品搭配，接着按“四分法弃取”，最后，利用分级筛原岩分类，分级粒度如下：：0〜5mm、5〜10mm、10〜15mm、15〜20mm、20〜25mm、25〜30mm、30〜40mm、40〜50mm和50mm,每个粒子的大小和质量不同的，每个粒子的份额比重称量的废石被计算表4・

6、1中。分类实验如图所示在图4-3,煤肝石分离后图4・4示例中所示的数据。根据表4・1,质量比分别为0〜20MM,0~30mm之间，30~50+毫米，0〜50+运用四套标木进行检测。表4-1各粒径肝石质量及所占比例Table4・1Massproportionofdifferentgangue粒径/mm质量/kg所占比例/%0〜515.189.145〜1024.7812.4610〜1526.3813.2615〜2011.946.0020〜2523.9612.0425〜3017.768.9330〜402

7、1」010.6140〜5011.005.5350+46.8423.55图4-3分级筛Figure4-3Gradingsieve(a)粒径为0〜5mm的彳i干石(b)粒径为5〜10mm的彳i干石(c)粒径为10〜15mm的肝石(d)粒径为15〜20mm的彳FF石U(e)粒径为20~25mm的肝石(f)粒径为25〜30imm的石(g)粒径为30〜40mm的肝石(h)粒径为40〜50mm的肝石图4・4筛分后的＜1干石试样Figure4-4Ganguesamplesafterscreening根据分类的废

8、石，分别0〜20毫米，0〜30mm,30〜50+毫米和0〜50+mm煤肝石四性能测试标本被压缩，并研究了四组试件压实砰石变形特性。选择为lOMPa,即171kN的最人压缩强度，负荷为lkN的/s吋，所收集的数据是时间，轴向应力，轴向应力，轴向位移，轴向应变和弹性模量。(二)压实特性分析(1)压实过程应变■应力关系通过填充肝石压缩性能试验，研究了轴压废石样品，进行现场填充和填充的分析上覆岩层控制的岩体变形特性，以不同大小变化的变形和变形特性的压缩模量为基础。在轴向压缩，十一Ah的压缩