沉陷學理論認為當時間大于5年,采深采厚比大于80,且無新的開采擾動時,可認為對地面建筑物包括公路工程無特大危害,不需要治理,反則必須對高速公路下的煤礦采空區進行治理,由于煤礦空區塌落后形成的空洞體積較大,其空洞體積的大小是在勘察階段由技術人員依據勘察成果確定的,與采空區上覆巖層的剩余沉降量有關。經過公路建設科技人員的多年探索,認為采用全充填式注漿法治理煤礦采空區是較為科學,安全可靠的一種行之有效的方法。
礦山充填有其特殊要求。即要求材料的流動性好、便于輸送和充填,又要求料漿不離析、泌水量小、凝固時間短、早期強度高,還要求主動接頂能力強、充實率高。礦山充填因地取材、廢物利用、充分利用本礦資源。為企業發展提供廣闊空間,同時減少對資源造成不必要的浪費,給企業制造了極大地生產效益。膠固粉的成功運用,充分說明新技術、新工藝、新材料,可以降低生產成本,提高工程質量,滿足生產要求。要求漿料不離析、泌水量小、凝固時間短、早期強度高,還要求主動接頂能力強、充實率高。礦山充填因地取材、廢物利用、充分利用本礦資源。
充填材料組分主要有集料、膠凝料和水,以及改善充填料性能的輔料。充填材料的物理力學性質和化學性質對于充填材料的制備、輸送和所形成的充填體的物理力學性質和化學性質具有重要影響。對充填體的物理力學性質和化學性質的主要要求是:(1)能迅速具有一定強度,而且沉縮率小,以便有效地支撐周圍礦巖;當側面出現采空區時充填體不向采空區大量片落,并允許在充填體表面進行回采作業。(2)不產生污染環境或引起發熱甚至發火的物質。按充填材料有無膠凝成分和是否以水為輸送介質等,充填材料可分為干式充填材料、水砂充填材料和膠結充填材料三種。
充填系統原理編輯按固體材料的粒度,將膠結充填系統分為水泥砂漿膠結充填系統和混凝土膠結充填系統。前一個系統所用的固體材料為水泥和細砂或尾砂。后一個系統所用的固體材料為水泥、砂和碎石。水泥砂漿膠結充填系統系統中的砂倉和漿體制備站一般集中布置在地面(圖1)。將采集和加工好的尾砂或細砂用水力輸送到濕式砂倉中,也可以用車輛或帶式輸送機輸送到干式砂倉中。立式濕式砂倉用重力或用高壓水噴嘴攪拌放砂到攪拌筒中,臥式濕式砂倉用電耙和螺旋輸送機向攪拌筒中送料,干式砂倉用給料機向攪拌筒中供料。
充填法是指伴隨落礦、運搬及其他作業的同時,用充填料充填采空區的方法。充填的目的是支護采空區兩幫巖石,并為繼續進行上面分層回采造成立足的底板。它適用于礦石和圍巖不穩固,不允許有較大暴露面的礦床;地表需要保護的礦床;稀有或高品位的礦床;有自燃性的硫化礦床;賦存條件復雜的礦床等。
礦山充填的目的:
1、支護巖層,控制采場地壓活動;
2、防止地表沉陷,保護地表地物;
3、提供繼續向上回采的工作平臺(類似于留礦法功能);
4、改善礦柱受力狀態(由單軸受壓變為三軸受壓),保證大限度地回收礦產資源;
5、保證安全回采有內閃火災危險的高硫礦床;
6、控制深井開采巖爆,降低深部地溫;
7、保證露天、地下聯合開采時生產的安全;
8、處理同體廢料,保護環境。
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