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金属矿山固废充填研究现状与发展趋势 被引量：82
1
作者 程海勇 吴爱祥 +4 位作者 吴顺川 朱加琦 李红 刘津 牛永辉 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期11-25,共15页
介绍了以膏体+多介质协同充填、同步充填和功能性充填为代表的新兴充填理念.系统阐述了以流变力学和固体力学为主体的矿山充填力学架构,剖析了原位多场多因素扰动作用,并介绍了最新研发的充填体多场耦合监测系统.总结了全尾砂深度浓密... 介绍了以膏体+多介质协同充填、同步充填和功能性充填为代表的新兴充填理念.系统阐述了以流变力学和固体力学为主体的矿山充填力学架构,剖析了原位多场多因素扰动作用,并介绍了最新研发的充填体多场耦合监测系统.总结了全尾砂深度浓密、固液混合搅拌以及长距离浆体输送等充填核心环节的发展特点及研究进展.分析了充填智能化发展的必要性,梳理了充填领域涉及的智能化算法,提出了充填智能化未来发展思路.通过对矿山固废充填发展趋势分析,认为未来矿山固废充填需要深度拓展绿色发展内涵,进一步探索模块化、规模化和智能化之路,积极融入并服务深地开采需求,充填采矿法或将成为深部采矿和绿色采矿未来可期的唯一解决方案. 展开更多
关键词 金属矿山 充填采矿方法 固体废弃物 绿色开采 智能采矿 深部开采
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粉煤灰-矿渣基固结粉胶凝材料开发与配比优化研究 被引量：28
2
作者 王永定 温震江 +1 位作者 杨晓炳 高谦 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2019年第5期88-94,共7页
为了提高黄土坡铜锌矿采矿经济效益,利用当地廉价的粉煤灰和矿渣固废资源,然后开展尾砂骨料低成本绿色充填胶凝材料试验研究,开展胶砂比1∶4和料浆浓度74%的粉煤灰-矿渣基固结粉胶凝材料配比的胶结充填体强度试验。在此基础上,分别针对... 为了提高黄土坡铜锌矿采矿经济效益,利用当地廉价的粉煤灰和矿渣固废资源,然后开展尾砂骨料低成本绿色充填胶凝材料试验研究,开展胶砂比1∶4和料浆浓度74%的粉煤灰-矿渣基固结粉胶凝材料配比的胶结充填体强度试验。在此基础上,分别针对粉煤灰掺量为40%和45%,开展2种固结粉胶凝材料配方优化试验,由此获得A种固结粉优化配方为粉煤灰40%、水泥熟料12%、脱硫石膏10%和矿渣微粉38%,材料成本为132元/t;B种固结粉优化配方为粉煤灰45%、为水泥熟料10%、脱硫石膏12%和矿渣微粉33%,材料成本为122元/t;2种固结粉胶凝材料胶结充填体强度均满足黄土坡铜锌矿胶结充填体强度要求,其固结粉胶凝材料成本比普通硅酸水泥材料降低了67.8%～70.2%。黄土坡矿应用实践证明,该胶凝材料具有显著经济效益和环保效益。 展开更多
关键词 充填采矿法 胶凝材料 尾砂骨料 经济效益 环保效益
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基于正交优化的胶结充填体强度试验研究 被引量：26
3
作者 曾照凯 张义平 吴刚 《有色金属（矿山部分）》 2010年第3期6-8,13,共4页
针对粉煤灰的潜在胶凝活性及其在工程中的应用情况,本文以磷石膏、粉煤灰和水泥为变化参数,采用正交试验法研究了不同养护龄期、不同配比和浓度下三因素对胶结充填体强度的影响。结果表明,养护龄期对充填抗压强度影响最大,其次是骨料配... 针对粉煤灰的潜在胶凝活性及其在工程中的应用情况,本文以磷石膏、粉煤灰和水泥为变化参数,采用正交试验法研究了不同养护龄期、不同配比和浓度下三因素对胶结充填体强度的影响。结果表明,养护龄期对充填抗压强度影响最大,其次是骨料配比,最不敏感的是浓度,同时表明运用正交试验优化胶结充填体强度的最佳条件,即骨料配比为1:1:6,浓度为63%,养护龄期为90天。分析结果可靠,对降低充填成本,减少环境污染具有重要意义,并为实际工程应用提供一定的参考。 展开更多
关键词 正交试验 充填采矿法 磷石膏 优化
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充填采矿法在盘龙铅锌矿矿柱回收中的应用 被引量：25
4
作者 董宪久 王长军 柳小胜 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2015年第8期19-22,共4页
针对盘龙铅锌矿前期地下开采过程中遗留的空区与矿柱问题,确定采用尾砂胶结充填处理采空区,同时根据矿柱的具体情况分别选用点柱式上向水平分层充填采矿法、上向水平分层进路充填采矿法、上向水平分层充填采矿法进行回采,三种方案的采... 针对盘龙铅锌矿前期地下开采过程中遗留的空区与矿柱问题,确定采用尾砂胶结充填处理采空区,同时根据矿柱的具体情况分别选用点柱式上向水平分层充填采矿法、上向水平分层进路充填采矿法、上向水平分层充填采矿法进行回采,三种方案的采场生产能力为70-100t/d,采矿损失率为10%-15%,贫化率为7.5%-10.5%。结果表明：矿山采用的充填采矿方案是适用的,且应用效果良好。 展开更多
关键词 充填采矿法 采空区 矿柱回收 上向水平分层
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全尾砂膏体充填采矿技术现状及展望 被引量：21
5
作者 阳京平 《中国矿业》 2021年第S01期17-23,共7页
充填采矿法因其安全性高、对地表环境影响较小等优点,逐渐成为井下开采最主要的技术方法。本文针对充填采矿法的发展历程,叙述了膏体充填技术概念、工艺流程特点,通过文献调研、工程实践等手段对尾矿粒度组成、泌水率、单轴抗压强度、... 充填采矿法因其安全性高、对地表环境影响较小等优点,逐渐成为井下开采最主要的技术方法。本文针对充填采矿法的发展历程,叙述了膏体充填技术概念、工艺流程特点,通过文献调研、工程实践等手段对尾矿粒度组成、泌水率、单轴抗压强度、塌落度等多个指标进行标准化研究,并介绍了倾斜板浓缩机、高压浓缩机和膏体浓缩机等全尾膏体浓缩设备的结构特征和优缺点。同时,对会泽铅锌矿、乌山铜钼矿、白音查干多金属矿、因民铜矿膏体充填工艺参数做了介绍,提出了全尾膏体充填采矿技术的发展趋势。 展开更多
关键词 充填采矿法 全尾膏体充填 膏体浓缩机 发展趋势
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基于模糊综合评判的复合胶凝材料开发及料浆配比优化 被引量：21
6
作者 温震江 高谦 +1 位作者 王永定 杨晓炳 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期698-707,共10页
针对矿山采用水泥胶凝材料充填成本较高的问题,利用当地矿渣和粉煤灰等固废资源开发低成本胶凝材料,并基于矿山现有的充填系统对料浆配比进行优化,在满足矿山要求的前提下,以期达到最大经济效益。首先,对试验材料进行物化分析;其次,采... 针对矿山采用水泥胶凝材料充填成本较高的问题,利用当地矿渣和粉煤灰等固废资源开发低成本胶凝材料,并基于矿山现有的充填系统对料浆配比进行优化,在满足矿山要求的前提下,以期达到最大经济效益。首先,对试验材料进行物化分析;其次,采用正交试验、极差分析等方法进行复合胶凝材料配比优化试验,确定优化配比为粉煤灰10%、熟料8%、脱硫石膏14%、矿渣微粉68%,并利用XRD和SEM等手段来探究复合胶凝材料的水化产物及其微观结构,进一步揭示其水化机理;最后,在此基础上利用该胶凝材料进行充填料浆配比试验,并以7 d强度、28 d强度、泌水率、塌落度和充填成本为指标基于多目标模糊综合评判法进行料浆配比优化。结果表明:以采用复合胶凝材料、尾砂和戈壁集料配比1:1、胶砂比1:6、质量分数78%为最优配比,并以此配比进行验证试验,得到相应的7 d强度、28 d强度、泌水率和塌落度分别为1.76 MPa、4.82 MPa、5.98%和23.2 cm。充填体强度、料浆稳定性和料浆流动性均满足矿山要求,并且充填成本为103元/m^3,较原来195元/m^3的充填成本降低了47%。 展开更多
关键词 充填采矿法 矿渣 粉煤灰 胶凝材料 模糊综合评判 配比优化
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基于RSM-BBD的全尾砂浆絮凝沉降参数选择及优化 被引量：19
7
作者 温震江 杨晓炳 +2 位作者 李立涛 高谦 王忠红 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1437-1445,共9页
针对鞍钢矿山较细全尾砂絮凝沉降存在底流浓度低和沉降速度慢等问题,通过选择及优化絮凝沉降参数来提高絮凝沉降效果。首先对全尾砂和絮凝剂等试验材料进行物化分析,并在此基础上进行絮凝剂优选试验,确定了絮凝剂类型;其次采用Design-Ex... 针对鞍钢矿山较细全尾砂絮凝沉降存在底流浓度低和沉降速度慢等问题,通过选择及优化絮凝沉降参数来提高絮凝沉降效果。首先对全尾砂和絮凝剂等试验材料进行物化分析,并在此基础上进行絮凝剂优选试验,确定了絮凝剂类型;其次采用Design-Expert软件中Box-Behnken响应面法(RSM-BBD)设计并进行了13组试验,根据试验结果建立响应面回归模型,研究各因素及其交互作用对全尾砂絮凝沉降的影响,并在此基础上采用多目标规划来优化全尾砂浆浓度、絮凝剂单耗、絮凝剂溶液浓度等参数的配比。结果表明:全尾砂絮凝沉降不仅受单一因素的影响,而且受多因素交互作用影响;最优参数配比为全尾砂浆浓度19.79%、絮凝剂单耗37 g/t、絮凝剂溶液浓度0.2%。以此参数进行验证试验,得到底流浓度为69.55%、沉降速度为10.39 m/h,均满足要求。最后对全尾砂絮凝沉降机理进行分析,为全尾砂絮凝沉降参数设计及优化控制提供理论支撑。 展开更多
关键词 充填采矿法 全尾砂 BBD响应面法 絮凝沉降 多目标优化 絮凝沉降机理
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磷石膏—矿渣复合胶凝材料配比优化试验 被引量：18
8
作者 李宏业 杨晓炳 +2 位作者 温震江 高谦 王永定 《金属矿山》 CAS 北大核心 2021年第3期28-33,共6页
针对金川矿山充填采用水泥作为胶凝材料成本较高的问题,利用当地固体废弃物资源开发矿用新型胶凝材料。首先对试验材料进行物化分析,开展了磷石膏—矿渣复合胶凝材料强度正交试验,并在此基础上进行磷石膏—矿渣复合胶凝材料配比优化试... 针对金川矿山充填采用水泥作为胶凝材料成本较高的问题,利用当地固体废弃物资源开发矿用新型胶凝材料。首先对试验材料进行物化分析,开展了磷石膏—矿渣复合胶凝材料强度正交试验,并在此基础上进行磷石膏—矿渣复合胶凝材料配比优化试验确定最优配比;然后对磷石膏—矿渣复合胶凝材料强度的影响因素进行了分析,利用扫描电镜观察了各龄期水化产物的微观结构,并对磷石膏—矿渣复合胶凝材料成本进行了核算。研究表明:磷石膏—矿渣复合胶凝材料早期强度较低,而后期强度较高;磷石膏—矿渣复合胶凝材料配比优化试验确定最优配比为生石灰7%、磷石膏30%、芒硝2%和矿渣微粉61%;SEM观察到水化产物以钙矾石和C—S—H凝胶为主,并且随着养护龄期的增长,结构不断紧密,强度不断提高;对磷石膏—矿渣复合胶凝材料最优配比进行成本核算,得出其成本为180元/t,与金川矿山专用的38.5非标水泥成本相比,胶凝材料成本降低了44%;对复合胶凝材料充填料浆管输特性进行了测定,结果满足金川矿山自流输送要求。 展开更多
关键词 充填采矿法 磷石膏 矿渣 胶凝材料 优化 水化机理
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上向水平进路充填采矿法在嵩县金矿的应用 被引量：17
9
作者 唐振江 王文茂 +2 位作者 李施庆 曲伟勋 宋恩祥 《黄金》 CAS 2019年第2期39-41,45,共4页
嵩县金矿主矿体赋存在构造蚀变带内,针对其采用浅孔留矿采矿法存在的采场安全性差、采矿损失贫化大等问题,基于采场作业安全、矿岩地压稳定、降低采矿损失贫化、保证采场生产能力等方面考虑,提出了采用上向水平进路充填采矿法开采,详述... 嵩县金矿主矿体赋存在构造蚀变带内,针对其采用浅孔留矿采矿法存在的采场安全性差、采矿损失贫化大等问题,基于采场作业安全、矿岩地压稳定、降低采矿损失贫化、保证采场生产能力等方面考虑,提出了采用上向水平进路充填采矿法开采,详述了该采矿方法的采准切割工程和回采工艺。现场工业应用表明:上向水平进路充填采矿法采矿损失贫化低,采矿损失率仅为8%,矿石贫化率为12%,作业安全性较之前采用的采矿方法有明显提高,且采场综合生产能力达到130 t/d,技术经济指标能够达到生产要求,使矿山总收益提高,是安全可行、经济有效的采矿方法。 展开更多
关键词 构造蚀变带 上向进路 充填采矿法 采场地压 采矿损失率 矿石贫化率
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焦家金矿尾砂固结充填配比优化研究 被引量：15
10
作者 王新民 郭红丹 +1 位作者 赵彬 张德明 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2011年第2期27-29,85,共4页
为解决焦家金矿上向进路充填接顶困难、成本高等技术难题,对现场尾砂固结材料的物理力学性质和化学组成、优化配比以及作用机理进行了分析和研究。结果表明,焦家金矿尾砂固结材料物化性能符合充填需要;推荐一步骤回采进路充填灰砂配比为... 为解决焦家金矿上向进路充填接顶困难、成本高等技术难题,对现场尾砂固结材料的物理力学性质和化学组成、优化配比以及作用机理进行了分析和研究。结果表明,焦家金矿尾砂固结材料物化性能符合充填需要;推荐一步骤回采进路充填灰砂配比为1∶20,二步骤回采进路先用分级尾砂非胶结充填,顶部0.4~0.5 m用灰砂比1∶10的材料浇顶。 展开更多
关键词 充填采矿法 固结材料 充填料配比 胶结充填
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分段空场嗣后充填采矿法集约化开采顺序优化研究 被引量：15
11
作者 任卫东 范玉乾 《金属矿山》 CAS 北大核心 2020年第6期167-171,共5页
某矿山是一个水文地质条件复杂,生产多年的老矿山,矿山采用空场法开采,多中段同时生产,采场多,生产效率低,时有采场顶板冒落等问题发生,严重影响企业的安全生产。为了解决这些问题,企业采用了分段空场嗣后充填采矿法,虽然大大改善了采... 某矿山是一个水文地质条件复杂,生产多年的老矿山,矿山采用空场法开采,多中段同时生产,采场多,生产效率低,时有采场顶板冒落等问题发生,严重影响企业的安全生产。为了解决这些问题,企业采用了分段空场嗣后充填采矿法,虽然大大改善了采场回采的安全,但矿山采用多中段生产,造成中段间相互影响,生产效率低,且存在潜在安全隐患,本研究在分段空场嗣后充填采矿法的前提下,采用数值模拟软件,依据摩尔-库伦破坏准则,通过对拟定的不同开采顺序采场回采进行数值模拟,分析不同开采顺序采场的应力及位移的变化情况,从而能选择适合矿山的开采顺序,为矿山实现集约化、规模化开采提供了依据,对矿山的安全、高效、经济的回采有至关重要的意义,也为类似矿山的开采提供了借鉴依据。 展开更多
关键词 分段空场法 嗣后充填 采矿法 集约化开采 开采顺序优化
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全尾砂新型充填胶凝材料开发及其水化机理探讨 被引量：15
12
作者 李茂辉 杨志强 +1 位作者 高谦 王有团 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期335-340,共6页
针对司家营铁矿全尾砂,利用石灰、脱硫石膏、矿渣等固体废弃物开展替代水泥的新型充填胶凝材料试验研究,并通过电镜扫描(SEM)和X射线衍射(XRD)分析,研究新型充填胶凝材料激发剂的水化机理,确定激发剂优化配比。研究表明,当料浆质量分数... 针对司家营铁矿全尾砂,利用石灰、脱硫石膏、矿渣等固体废弃物开展替代水泥的新型充填胶凝材料试验研究,并通过电镜扫描(SEM)和X射线衍射(XRD)分析,研究新型充填胶凝材料激发剂的水化机理,确定激发剂优化配比。研究表明,当料浆质量分数为68%、胶砂比为1∶8、石灰质量分数为3.5%、脱硫石膏质量分数为16.0%时能够满足司家营铁矿南区嗣后充填法采矿对充填体强度的要求。结果显示,新型充填胶凝材料胶砂体与水泥胶砂体相比,结构更致密、产状更粗大,水化产物主要为AFt晶体和无定型C-S-H凝胶,从而大幅度提高了新型充填胶凝材料胶砂体的龄期强度。 展开更多
关键词 矿山充填采矿法 全尾砂 新型充填胶凝材料 正交试验 微观机理
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安庆铜矿深部特大型采场充填体稳定性研究 被引量：12
13
作者 方志甫 唐绍辉 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2007年第3期1-2,27,共3页
为论证安庆铜矿深部特大型矿柱开采过程中充填体的自立高度、可暴露面积,开展了安庆铜矿深部采场充填体稳定性研究,在充填体现场调查、充填体力学性质的现场测试和室内实验的基础上,采用3种理论计算方法分析了充填体的稳定性,为特大型... 为论证安庆铜矿深部特大型矿柱开采过程中充填体的自立高度、可暴露面积,开展了安庆铜矿深部采场充填体稳定性研究,在充填体现场调查、充填体力学性质的现场测试和室内实验的基础上,采用3种理论计算方法分析了充填体的稳定性,为特大型矿柱回采方案设计提供了依据。 展开更多
关键词 充填采矿法 充填体 矿柱回采 稳定性
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充填采矿法的应用现状及发展 被引量：12
14
作者 刘杰 《当代化工研究》 2020年第7期8-9,共2页
在矿山采矿技术应用过程中,正因为充填采矿法所具备的回采率高,不会破坏地层表面的生态环境以及所具安全性高等一系列优点,充填采矿法往往适用于多种采矿进行过程中。本文主要介绍了该种方法在国内外的应用现状以及实际分类,同时还对于... 在矿山采矿技术应用过程中,正因为充填采矿法所具备的回采率高,不会破坏地层表面的生态环境以及所具安全性高等一系列优点,充填采矿法往往适用于多种采矿进行过程中。本文主要介绍了该种方法在国内外的应用现状以及实际分类,同时还对于其未来的发展方向以及发展态势做了进一步的预测,为有关工作人员提供经验。 展开更多
关键词 充填采矿法 现状 发展趋势
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上向水平分层充填采矿法在急倾斜破碎薄矿体中的应用 被引量：12
15
作者 曲立平 王泳棋 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2021年第12期1-4,共4页
柴胡栏子黄金矿业有限公司4#井Ⅴ号脉矿岩稳固性较差,原采矿方法回采资源时存在施工作业危险、矿石贫损率高等问题。基于此,对柴矿4#井Ⅴ号脉薄矿体的采矿方案进行了系统的研究,经过国内外研究现状调研、采矿方案对比等技术手段,最终确... 柴胡栏子黄金矿业有限公司4#井Ⅴ号脉矿岩稳固性较差,原采矿方法回采资源时存在施工作业危险、矿石贫损率高等问题。基于此,对柴矿4#井Ⅴ号脉薄矿体的采矿方案进行了系统的研究,经过国内外研究现状调研、采矿方案对比等技术手段,最终确定脉外天井单采联上向水平分层充填采矿法作为此类矿体的最佳开采方案。现场工业试验表明,脉外天井单采联上向水平分层充填采矿法矿石损失率为5.5%,矿石贫化率为6.5%,采场生产能力为85t/d,各项技术经济指标均优于原采矿方法。可在全矿进行推广。 展开更多
关键词 上向水平分层 充填采矿法 急倾斜 破碎薄矿体
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充填接顶率对采场顶板稳定性影响的数值模拟研究 被引量：11
16
作者 朱鹏瑞 王东旭 +2 位作者 宋卫东 张兴才 周家祥 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2015年第5期39-42,共4页
大冶铁矿目前采用分段空场嗣后胶结充填采矿法开采。充填接顶是充填工作的重要内容,直接关系到采场的稳定和安全。通过FLAC3D数值模拟研究接顶率分别为30%、50%、80%和100%时顶板应力与塑性区分布的情况,分析充填体接顶率与顶板稳定性... 大冶铁矿目前采用分段空场嗣后胶结充填采矿法开采。充填接顶是充填工作的重要内容,直接关系到采场的稳定和安全。通过FLAC3D数值模拟研究接顶率分别为30%、50%、80%和100%时顶板应力与塑性区分布的情况,分析充填体接顶率与顶板稳定性之间的关系,研究结果表明:安全的充填接顶率应在50%以上。 展开更多
关键词 充填采矿法 充填接顶率 数值模拟 顶板稳定
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同步充填采矿技术理念及一种代表性采矿方法 被引量：11
17
作者 陈庆发 陈青林 《中国矿业》 北大核心 2015年第12期86-88,共3页
在无废开采与协同开采2种理念的指导下,区别于传统的嗣后充填,在空区空间尚未全部释放时,将空区部分空间先行作为转换空间,将充填工艺前移至出矿工艺环节同步进行实施,从而创新提出"同步充填"采矿技术理念。在同步充填理念的... 在无废开采与协同开采2种理念的指导下,区别于传统的嗣后充填,在空区空间尚未全部释放时,将空区部分空间先行作为转换空间,将充填工艺前移至出矿工艺环节同步进行实施,从而创新提出"同步充填"采矿技术理念。在同步充填理念的指引下,通过吸收充填采矿技术优势,对浅孔留矿法采矿工艺进行二次创新,提出了大量放矿同步充填无顶柱留矿采矿法。新采矿方法防止了围岩大量片落,控制了矿石贫化率和损失率,提高了矿石回收率,限制了地表沉陷;同时,新方法还为隔离层作用下放矿规律研究提供了契机,促进了放矿学理论的新发展。 展开更多
关键词 同步充填 协同开采 技术理念 采矿方法
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丰山铜矿上向分段碎石胶结充填采矿法研究与实践 被引量：10
18
作者 岑佑华 余琳 《中国矿山工程》 2006年第2期1-3,10,共4页
介绍了上向分段碎石胶结充填采矿法在大冶有色金属公司丰山铜矿的开采试验情况。试验取得了较好的技术经济指标,其中的一些成功经验,对类似采矿技术条件的矿体开采具有一定的参考价值。
关键词 碎石 胶结充填 采矿方法 研究
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上向分层进路充填采矿法在木利锑矿的应用 被引量：10
19
作者 林友 况世华 +1 位作者 王育军 尤本勇 《昆明冶金高等专科学校学报》 CAS 2011年第5期7-9,17,共4页
采用分层崩落法对木利锑矿主矿体进行回采,存在地表陷落、机械化程度低、贫化率较大、通风条件差和坑木消耗大等问题。针对以上问题,设计采用了上向分层进路充填采矿法对主矿体进行回采,并在矿山进行了采矿实践,结果表明该采矿方法可克... 采用分层崩落法对木利锑矿主矿体进行回采,存在地表陷落、机械化程度低、贫化率较大、通风条件差和坑木消耗大等问题。针对以上问题,设计采用了上向分层进路充填采矿法对主矿体进行回采,并在矿山进行了采矿实践,结果表明该采矿方法可克服以上缺点,获得了较好的经济效益,对同类矿山的生产具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 进路充填 采矿方法 分层崩落 矿体
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多源煤基固废充填体强度演化规律及声发射特征 被引量：8
20
作者 华心祝 常贯峰 +4 位作者 刘啸 杨科 陈登红 李琛 王恩乾 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1536-1551,共16页
为探究多源煤基固废充填体力学特性,制备29组尺寸为70.7 mm的立方体试件,采用单轴压缩实验系统得到不同龄期充填体试件抗压强度,利用XRD,SEM微观观测技术分析原材料的微观形貌及物质成分组成,并采集不同龄期试件断面微观形态结构,揭示... 为探究多源煤基固废充填体力学特性,制备29组尺寸为70.7 mm的立方体试件,采用单轴压缩实验系统得到不同龄期充填体试件抗压强度,利用XRD,SEM微观观测技术分析原材料的微观形貌及物质成分组成,并采集不同龄期试件断面微观形态结构,揭示充填体强度演化规律;基于响应面法研究各组分对不同龄期(3,14,28 d)充填体强度的影响,应用声发射测试系统监测试件破坏过程中声发射特征。研究结果表明:各因素对试件强度影响的显著性大小为:粉煤灰>矸石>脱硫石膏>气化渣与炉底渣的1∶1混合物;响应面法得到粉煤灰及矸石对充填体试件的抗压强度影响较大;新生成的棒状结晶物及蜂窝棉絮状胶凝物质随龄期的增长逐渐增多,从而使充填体强度增高;试件3 d强度最小,3~14 d强度增加幅度最大,14~28 d强度增加幅度次之;塑性变形阶段,有少量能量释放,试件表面出现细微裂纹,并逐渐演变成贯通裂隙;屈服破坏阶段,声发射振铃计数陡然增大,试件内部集聚的能量突然释放,试件表面出现明显贯通式裂隙,并逐渐裂开、崩落;峰后阶段,试件依然具有一定的强度,声发射事件依然存在,并伴随能量释放,研究成果可为工程现场充填材料配比优化提供依据。 展开更多
关键词 采矿工程 煤基固废 充填开采 充填体 力学特性 声发射 响应面法
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