充填法是利用地表中露天剝離的廢石、開采廢石或選礦尾砂作為主要充填骨料,建立充填系統,然后通過采空區的鉆孔、天井或充填管道將充填料自流(或加壓)充填至井下采空區。用充填法處理采空區,一方面要求對采空區的位置、大小以及與相鄰采空區的所有通道了解清楚,以便對采空區進行封閉,加設隔離墻,進行充填脫水或防止充填料流失;另一方面,采空區中必須能有鉆孔、巷道或天井相通,以便充填料能直接進入采空區,達到密實、充填采空區的目的。
充填系統是將充填料從制備、倉儲、制漿到輸送至充填區的各個環節或單元的總成。充填方法與充填料輸送方法不同,充填系統的組成單元和功能不同。就應用普遍的水力輸送而言,一般包括充填料制備、充填料倉儲、料漿制備與計量控制、管路輸送等4個模塊。金屬礦山和煤礦充填在充填系統設計上差別很大,主要原因是充填料的不同。 金屬礦山主要充填尾礦砂。充填站設置料倉或堆場,采用振動放料形式,通過皮帶傳送至攪拌桶制漿。
由于空區治理工程的隱蔽性和復雜性,要求必須對治理工程質量的終效果進行檢測。為此,應在治理區域內選擇一定范圍的路段對采空區底板以上受注層進行質量檢測。檢測的目的是:采空區治理施工后地基穩定性是否滿足設計的要求,并根據不同公路工程對其變形的允許范圍確定評定標準。采空區治理工程屬隱蔽工程,對它的質量控制一直是一個難題。除了在施工過程中由業主和監理工程師嚴格按照設計文件和規范要求,對每一道工序進行監督外,在治理工程結束后,必須對施工質量進行檢測,一般檢測的時間應在注漿施工結束后6個月進行,主要是考慮到在注漿期間,注漿壓力會對地下采空區產生較大的應力變化,注漿結束后,采空區內應有一個壓應力調整的過程,才能達到采空區地基平衡穩定。
充填主要是用水泥作膠凝材料。由于礦山充填不像混凝土生產中那樣易于控制集料質量和水灰比,面對尾礦、粉煤灰等廢料充填和輸送方便、流動性好、泌水量小、接頂效果好、早期強度高等特殊要求下,水泥在膠結充填中遇到了一系列問題。膏體充填技術就是為克服低濃度水泥膠結充填的弊端發展起來的。膠固材料的出現推動了充填技術的極大進步。膠凝材料的水化過程完全不同于硅酸鹽水泥,它不存在水泥熟料礦物的水解和水化反應,不生成氫氧化鈣和鈣礬石等晶體水化物。其水化過程及形成膠凝性的硬化體是通過激發劑的作用,使原材料中鈣酸鹽玻璃體中高聚合度的A1-o-Si、Si-o-Si、A1-o-A1等共價鍵斷裂,產生聚合度較小的離子團或者是單離子團。
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