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1充填采矿技术进展 1

1.1充填采矿法的使用现状和研究进展 1

1.2充填采矿法的发展趋向 6

1.2.1无间柱连续采矿方案 6

1.2.2大规模的机械化盘区开采 7

1.2.3充填采矿法与空场采矿法或崩落采矿法联合开采 8

1.2.4全尾砂膏体胶结充填技术 8

1.3矿山无废开采对充填技术的要求 10

1.3.1张马屯铁矿无废开采综合技术 12

1.3.2南京铅锌银矿无废开采 13

1.4充填力学问题 14

1.4.1充填材料物理力学特性研究 15

1.4.2充填料管道水力输送流体力学研究 16

1.4.3充填体支撑采场围岩和矿柱的力学作用机理研究 16

1.5全尾砂膏体胶结充填料的制备与输送 16

复习思考题 19

参考文献 19

2充填材料散体力学特性 21

2.1充填材料的分类 21

2.1.1按充填材料粒级分类 21

2.1.2按力学性质分类 24

2.2充填材料的物理力学性质 25

2.2.1充填材料的密度和堆密度 25

2.2.2充填材料的孔隙率和孔隙比 25

2.2.3充填材料的渗透系数 25

2.2.4充填材料的颗粒分级 26

2.2.5充填材料的压缩特性 26

2.2.6非胶结充填料的强度特性 27

2.2.7胶结充填材料的强度特性 27

2.3胶结脱泥尾砂充填材料的优化 30

2.4充填材料散体介质力学基础 36

2.4.1基本概念 36

2.4.2散体介质力学的状态方程 37

2.4.3平面静力学问题 39

2.4.4可压缩性散体介质 45

2.4.5有限差分法数值模拟 47

复习思考题 49

参考文献 49

3充填料浆管道输送流体力学基础 51

3.1充填材料的输送方法 51

3.1.1块石充填料干式输送 51

3.1.2干式充填料风力输送 52

3.1.3抛掷充填 52

3.1.4脱泥尾砂充填料水力输送 53

3.1.5全尾砂膏体充填料泵压输送 55

3.2两相流流体力学问题 57

3.2.1固体颗粒的沉降 57

3.2.2伯努利方程 59

3.2.3流动阻力计算 59

3.2.4临界流速计算 62

3.3膏体流变力学问题 62

3.3.1膏体充填料的基本特征 62

3.3.2膏体充填料的流变力学模型 63

3.3.3膏体充填料流变参数的实验室测定 65

3.3.4膏体充填料输送阻力的计算与测定 67

3.4计算流体力学及其应用 70

3.4.1概述 70

3.4.2 CFD软件及应用现状 71

3.4.3计算流体力学在充填中的应用举例 73

复习思考题 77

参考文献 77

4充填体支撑采场围岩与矿柱的作用机理 79

4.1地下采场稳定性的评价方法 79

4.1.1马修斯经验方法 79

4.1.2采场岩体指标方法 80

4.1.3岩体工程分类法 80

4.1.4模糊数学综合评判法 82

4.2充填体支撑采场围岩和矿柱的力学作用机理 83

4.2.1充填法采场围岩的力学响应特性 83

4.2.2干式充填料的支护力学特性 86

4.2.3水力输送充填料的支护作用机理 91

4.2.4回采工艺对水砂充填支护作用的影响 97

4.2.5矿山充填体支撑作用机理实例 98

4.3充填体支撑采场围岩和矿柱作用机理的研究方法 101

4.3.1实验室模型试验 102

4.3.2数值模拟方法 105

4.3.3现场实测方法 114

4.4胶结充填体的所需强度设计 118

4.4.1确定胶结充填体所需强度的方法 120

4.4.2下向进路式充填法胶结充填体的所需强度 125

4.5深部矿体充填法开采 128

4.5.1金川公司二矿深部矿体大面积无矿柱充填法开采 128

4.5.2冬瓜山铜矿深部矿体阶段空场嗣后充填法开采 130

复习思考题 133

参考文献 133

5全尾砂膏体胶结充填材料的制备 136

5.1全尾砂膏体胶结充填材料的基本特性 136

5.1.1水泥及其添加剂 136

5.1.2尾砂的基本特性 138

5.2膏体充填材料的测试方法 140

5.2.1充填骨料粒级组成的测试方法 140

5.2.2膏体凝结时间测试 142

5.2.3膏体抗压强度测试 144

5.3全尾砂膏体充填材料的制备方法 144

5.3.1尾砂浓密方法 145

5.3.2水泥的添加方式 149

5.3.3膏体制备方法 151

复习思考题 155

参考文献 155

6膏体充填系统与管道输送 156

6.1全尾砂膏体充填站和管道系统 156

6.1.1充填站的布置 156

6.1.2管道系统的布置 164

6.2输送系统的在线测试设备 166

6.2.1浓度在线监测 166

6.2.2流量在线监测 166

6.2.3压力在线监测 166

6.3膏体管道输送方式及其原理 167

6.3.1管道输送能量耗散 167

6.3.2自流输送 168

6.3.3满管流输送技术 169

6.3.4泵压输送 170

6.3.5泵压输送设备 171

6.4管道输送系统的维护与安全 173

6.4.1堵管事故的预防 173

6.4.2爆管事故的预防 174

6.4.3管道磨损监测与预防 175

6.5膏体充填系统的可靠性研究 176

6.5.1金川膏体充填系统的组成 176

6.5.2金川膏体充填系统的逻辑分析 179

6.5.3金川膏体充填系统基于可靠性条件的系统分析 179

6.5.4金川膏体充填系统可靠度分析 180

复习思考题 182

参考文献 182