尾砂胶结块体压缩及粉化特性试验研究

地下采矿引起了地表塌陷和错动;尾矿库储存尾砂能力有限,同时又受到征地限制。为综合解决这两个问题,针对金山店铁矿现状,采用半干胶结块体充填塌陷区。但在上覆和周围岩层再塌陷过程中,充填块体易破碎粉化并诱发深部采空区泥石流。因此,需要研究塌陷后充填块体的粉化率以及诱发泥石流的可能性。为此,分别对抗压强度为1、3 MPa的尾砂胶结块体和抗压强度为6 MPa的尾砂胶结块体与废石混合体进行分级压缩,并记录竖向应力-应变;当加载到某一级荷载胶结块体发生破碎并粉化时,取样进行颗粒筛分试验,分析破碎块体的粒径分布曲线。对试验结果分析可得,在采空区发生塌陷压缩胶结块体时,各种状态下的块体粉化率为8%～15%;胶结块体与废石混合充填,可有效降低围岩塌陷后充填体破碎的块体粉化率,结合泥石流试验结果,尾砂胶结块体充填诱发泥石流的可能性较小;即使发生,也能保证矿区井下正常生产     

混合充填骨料胶结充填强度试验与最优配比决策研究

将全尾砂作为充填料进行充填法采矿,不仅可以降低采矿成本,而且还能够实现固体废弃物资源化利用,同时将固体废弃物充填地下保护环境,维护生态平衡。由于尾砂粒径较细,需要与棒磨砂、戈壁砂混合作为充填料应用于充填采矿,有必要开展混合充填骨料的配比优化研究。首先,分别测试了棒磨砂、戈壁砂和尾砂3种骨料的粒径级配和不均匀系数。然后进行了9组配比的胶结充填体强度试验,在该基础上对试验样本进行训练,建立了神经网络预测模型。最后采用该预测模型,进行混合充填骨料正交设计方案的充填体强度预测,并分别采用极差分析和回归分析,揭示了充填体强度与混合充填骨料特征值之间的关系。研究发现,混合骨料平均粒径和不均匀系数不同,充填体早期和后期强度存在显著差异;平均粒径较小的混合骨料早期强度较高,而平均粒径较大者则更利于提高充填体的后期强度。     

混合充填骨料胶结充填强度试验与最优配比决策研究EI北大核心CSCD

将全尾砂作为充填料进行充填法采矿,不仅可以降低采矿成本,而且还能够实现固体废弃物资源化利用,同时将固体废弃物充填地下保护环境,维护生态平衡。由于尾砂粒径较细,需要与棒磨砂、戈壁砂混合作为充填料应用于充填采矿,有必要开展混合充填骨料的配比优化研究。首先,分别测试了棒磨砂、戈壁砂和尾砂3种骨料的粒径级配和不均匀系数。然后进行了9组配比的胶结充填体强度试验,在该基础上对试验样本进行训练,建立了神经网络预测模型。最后采用该预测模型,进行混合充填骨料正交设计方案的充填体强度预测,并分别采用极差分析和回归分析,揭示了充填体强度与混合充填骨料特征值之间的关系。研究发现,混合骨料平均粒径和不均匀系数不同,充填体早期和后期强度存在显著差异;平均粒径较小的混合骨料早期强度较高,而平均粒径较大者则更利于提高充填体的后期强度。     

陕西旬阳砂硐沟汞锑矿含矿构造特征及成矿物质来源探讨

陕西旬阳砂硐沟汞锑矿富集区汞锑含矿体受褶皱构造（背斜）和断裂构造的联合控制。通过对控（含）矿构造、富矿空间的构造次序以及结构面组合特征等的详细研究,对初步建立的"背斜+一刀"的成矿模式进行了完善。成矿流体、稀土分析等综合研究显示成矿物质可能来源于地壳深部。已有的勘查工程及找矿成果表明,本矿集区具有较大的找矿潜力。      

深部采空区尾砂胶结充填体强度特性试验研究

采空区充填体可以改善围岩应力状态、限制围岩移动的规模,维护空区的稳定性和地表的生态环境。根据充填体作用的机理,利用正交试验研究影响尾砂充填体强度的因素,优选出符合工程需要的尾砂胶结充填体材料配比,分析了该配比下的充填体强度特性。结果表明,充填体可以有效地限制该矿区的地压活动,对于资源的二次利用和环境保护也有较大意义。     

陕西旬阳公馆—青铜沟汞锑矿床地球化学研究

陕西旬阳公馆—青铜沟汞锑矿床位于南秦岭东部,矿床受赋矿的泥盆纪白云岩地层和发育于其中的断裂的双重控制,矿体呈脉状,矿石主要由辉锑矿、辰砂、石英、方解石组成。氢氧同位素研究表明,该矿床的成矿流体为大气水。碳氧同位素显示热液方解石的形成与地层碳酸盐关系密切,并有少量有机碳参与成矿。矿石硫来源于地层中硫化物的分解或硫酸盐的还原作用。锶、铅同位素研究表明其与成矿物质汞、锑共同来源于下覆基底地层。综合研究表明公馆-青铜沟汞锑矿是一种受断裂控制的脉状矿床。     

高水固化材料在南京铅锌银矿中的应用

南京铅锌银矿是地下开采矿山,历史上遗留的大量采空区已严重威胁地面风景区的稳定,区内不断发生地面沉降、塌陷等地质灾害;１９８８年以后,采矿方法更改为分级尾砂充填法后,随之又带来对井下作业环境的污染;选矿后产生的尾泥直接排入长江,造成环境污染。在本项研究中,提出“用全尾砂加高水固化材料充填采空区和生产采场”方案,并进行工业性试验,效果良好,可解决上述三大问题。     

超细尾砂胶结充填体强度计算模型及应用

超细尾砂已成为充填材料的主要来源。为了便于充填料浆配合比设计与强度预测,基于超细料浆微观结构,提出用固体填充率表征充填料浆结构密实程度。选用某矿山超细尾砂进行了63组配合比强度试验。研究结果表明：固体填充率和水灰比与充填体无侧限强度分别呈指数函数和负幂函数关系。采用Pearson理论对试验样本进行相关性分析,结果表明：固体填充率与水灰比相互独立。在此基础上,建立了超细尾砂胶结充填体双变量强度计算模型,模型计算值与试验值的误差在7%以内。进行了超细尾砂胶结体强度随养护时间增长的试验,基于试验数据拟合规律,提出了强度龄期数学模型,建立了三变量强度计算公式。模型能准确预测矿山充填体强度,且能有效指导矿山充填料浆设计。     

陕西八卦庙金矿床深部开采方案——空场采矿法废石尾砂空区充填处理的讨论

陕西凤县八卦庙金矿床,由建矿初期日处理选矿量100t到2003年日处理2600t,年处理选矿量90～100万t,随着选厂处理矿石量的加大,矿山地下开拓采矿系统集中在矿体富集区长400m宽200m范围内,形成多中段同时开采。在处理1390m中段采空区中上中段形成两条断裂分别为70°、45°,随后沿70°断裂缝地表凹陷,并波及到其它采空区,形成大面积地压险陷,大量废石涌入。原矿地质品位逐年减少,矿山抗风险能力降弱。南坡治理及深部开拓迫在眉睫。采空区处理方案将是今后矿山发展的重要措施之一。建议深部开拓采矿系统采用空场采矿法对采空区以废石、尾砂、水泥进行固结空区充填处理。     

尾砂胶结充填体损伤模型及与岩体的匹配分析

分别对灰砂配比为1:4,1:8,1:10和1:12的4种尾砂胶结充填体进行了力学试验,得出了其应力-应变曲线。分析了不同配比充填体变形与破坏特征,用损伤力学建立了4种不同配比充填体损伤本构方程。经验算对比,所建立的损伤本构方程与试验结果吻合。尾砂胶结充填体损伤研究表明,不同配比的充填体表现出不同的损伤特性,充填体配比越低,达到峰值应力时的损伤值越小;峰值应力后,损伤增长越快,破坏过程越突然。根据岩体开挖释放能量与充填体蓄积应变能相近的原则,探讨了充填体与岩体的合理匹配。充填体与岩体的匹配系数与原岩应力、岩体弹性模量、充填体弹性模量及充填体损伤参数相关。为了便于工程实际应用,对充填体力学试验结果进行了回归分析,得出了充填体强度设计公式,并研究了深部矿床不同开采深度所要求的充填体强度。     

浅谈榆神供水工程北线输水隧洞穿越煤矿采空区处理

为确保榆神供水工程输水安全,对地下输水隧洞穿越煤矿采空区治理技术进行探讨,通过对危及到隧洞安全的采空区进行科学分析,同时根据行业规程及已有工程经验,提出输水隧洞穿越煤矿采空区治理方法为全充填式注浆法。     

超细全尾砂材料胶凝成岩机理试验

矿山充填是保护土地资源、生态环境,实现矿山无废开采和消除重大安全隐患的理想途径。以某矿全尾砂为试验材料,在分析该矿全尾砂材料的化学成分、粒径级配组成等基本物理、化学特性基础上,借助XRD能谱分析和电镜扫描（SEM）方法,得到不同条件下的超细全尾砂材料胶凝成岩微观规律。对比以水泥、固结剂1#和固结剂2#分别为胶结剂时充填体的强度结果表明,在灰砂配比、浓度和龄期相同的条件下3种胶结材料充填体的强度大小为：固结剂1#＞固结剂2#＞水泥;固结剂1#可替代水泥作为矿山全尾砂胶结充填的胶结剂,且价格比水泥便宜,有利于降低矿山充填成本。对不同条件下的充填体强度曲线进行拟合,得到充填体的单轴抗压强度增长规律：在养护龄期28 d之内,充填体单轴抗压强度增长规律随龄期变化基本相同,皆遵循指数函数曲线增长规律;当以固结剂1#、2#分别作为胶结材料时,强度增长规律与水泥为胶结剂时相同;强度增长曲线趋势与灰砂配比、料浆浓度以及养护龄期正相关。     

陕西旬阳公馆汞矿床的成矿及成因探讨

陕西旬阳公馆汞矿是国内著名的汞矿床,它包括公馆汞矿、青铜沟汞矿和更东部的党家沟远景区。尽管各处的地质特征有所差异,但其主要特点大致相同。 (一)一般特征 1.区内出露的地层有川家沟组(S_(2 3))、庙沟组(D_1~1)、公馆组(D_1~2)、石家沟组、     

高速公路下伏浅层老采空区强夯置换试验研究

采空区是指地下矿产被采出后留下的“空洞区”。迄今对浅层老采空区上建高速公路一类重大工程的研究较少,研究浅层老采空区上建设高速公路的工程地质适应性、质量控制及施工工艺具有重要意义。结合常吉高速公路工程,从设计处理要求、治理范围、治理方案对比优选、强夯置换现场试验分析、施工组织工艺设计等几个方面,对浅层老采空塌陷区强夯置换治理技术进行了研究,研究结果表明,强夯置换治理此类工程效果显著。     

废石尾砂胶结充填体材料力学特性研究

<正>用废料进行复合集料充填是一种创造性的有效采矿充填法(Annor,1999)。复合集料因具有良好和独特的结构特性而被广泛应用在许多工程领域。废石尾砂胶结充填是最流行的复合集料充填方法之一。它能充分消纳矿山产出的废石和尾砂,不仅维护了矿山生态环境而且促进了矿山可持续发展。     

镇旬微细浸染型金矿地质特征与找矿方向

南秦岭公馆—回龙汞锑矿带北西边缘的旬阳县惠家沟金矿、小河金矿等微细浸染型金矿,是南秦岭最有前景的金矿类型之一。本文介绍了该类型金矿的地质特征,并对小河金矿和惠家沟金矿的异同进行了对比,分析了成矿控制条件,探讨了汞锑与金相互关系,指出了找矿方向。     

磁铁矿采空区处理施工工艺与技术方法探讨

文章系统地介绍了采用地质钻机成孔,高压注浆机进行充填注浆的施工方法。为了将水泥砂浆及水泥粉煤灰浆填入采空区,采用能施加高压的输送泵及高压注浆设备、铸铁注浆管、水泥封孔的注浆工艺处理采空区铁路路基。在信息化施工过程中,通过试验不断地调整设计方法、改进施工工艺,在处理巨型磁铁矿采空区工程实践中达到了预期的目标。施工中,在控制充填边界、封孔方法及施工工艺等方面有一定的创新。提出的采空区施工技术控制、质量检测与评价方法,对同类工程勘察、设计及施工具有一定的参考价值。     

秦岭地槽汞锑资源成矿探讨

秦岭汞、锑矿均产在秦岭地槽范围内,常成带分布,分区相对集中。矿订（点）分布同时受沉积岩层和断裂构造两种因素控制。矿产集中出现在两个矿带和两个矿田中。秦岭地区已探明汞锑矿订共计１９处。探明储量：陕西省汞矿居全国第二位,锑矿为第六位。容矿地层控制垢储量：下泥盆统汞占８４．４％,三叠系锑占５７．８％。文章总结了成矿规律,并对成矿远景进行了预测。     

桑掌沟煤矿采空区工程地质综合勘察及对公路路基影响的初步评价

通过对桑掌沟村办煤矿采空区进行的地质采矿调查、地球物理探测和钻探等勘察工作，查明了该矿采空区的地质与工程地质特征、采空区的分布范围及塌陷冒落特征等，依据这些综合勘察结果，认为路基下伏的采空区将会使地表继续变形，影响高速公路路基路面的正常使用和维修。建议在路面基底层下部加铺一层土工织物或用稀少注浆孔内注浆来加固地基，如能充填采空区则可彻底解决地表变形问题。     

金川二矿区大体积充填体变形的三维数值模拟

充填法采矿是维护矿山稳定、控制地压变化以及限制围岩变形的最有效的手段方法,这种方法被大量地应用于金属矿山的开采工程当中。充填体作为矿体采出后的替代物,充入地下采空区后经过相变-固结-承压-提供反力-与围岩相互作用等阶段,与上覆岩层、下部矿体以及周围围岩形成了一个共同抵抗外部压力又相互作用的系统。这个系统在矿山开采状态下如何维护自身稳定以及相互作用所产生的变形破坏等都是需要进行研究的问题。金川镍矿二矿区已经进行了几十年的充填开采作业,逐渐形成了体积非常巨大的充填体,而进入深部开采工程后,上覆巨大充填体的受力稳定问题直接关系到矿山的安全生产。本文结合金川二矿区开采实际,在精确刻画充填体三维形态特征的基础上,采用数值模拟方法分析了大型充填矿山充填体的力学行为。模拟结果表明:充填体在开采时会出现整体受压变形,最大剪应力是导致充填体与围岩发生局部破坏的主要因素,对此根据充填体整体塑性屈服区域的分布和剪应力分布情况,确定了破坏失稳的危险区域。