本文關(guān)鍵詞：高海拔條件礦山充填質(zhì)量控制研究

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【摘要】：由于高海拔條件下惡劣的生態(tài)環(huán)境,使得人員工作效率降低、礦山充填體的質(zhì)量難以保證以及對充填系統(tǒng)的可靠性缺乏系統(tǒng)研究等,所以,對高海拔條件下的礦山充填質(zhì)量的控制就顯得尤為重要。充填料漿在采場內(nèi)的流動沉降規(guī)律及充填體的強度分布規(guī)律對提高充填接頂率起著決定性作用,而充填體力學性質(zhì)受高海拔環(huán)境條件的影響表現(xiàn)出一定的特殊性。因此,研究高海拔條件礦山充填質(zhì)量控制對高海拔地區(qū)充填礦山的安全高效開采具有重要的意義。建立大比例尺三維立體仿真物理模擬實驗裝置,根據(jù)相似模擬理論進行充填料漿的流動沉降規(guī)律探索實驗。運用沉積理論,構(gòu)建充填料漿流動沉降幾何結(jié)構(gòu)預測模型,并通過實驗進行檢驗,得出預測結(jié)果與實測結(jié)果基本一致,這說明該模型可以用于預測充填料漿在采空區(qū)中流動沉降幾何形狀。通過在采場內(nèi)不同空間位置鉆孔取樣并加工為標準試件,并測定其強度,分析采場內(nèi)充填體強度的分布規(guī)律,可以發(fā)現(xiàn):在同一水平面上沿料漿流動方向上呈減小—增大—減小的趨勢。通過SEM及X-射線衍射儀等微觀分析手段解釋了不同空間位置充填體強度差異的原因。通過在不同養(yǎng)護條件下的充填體力學強度實驗,分析了溫度、濕度、空氣密度等因素對充填體強度的影響,并建立充填體強度增長模型。通過高海拔地區(qū)礦山井下采場的模擬實驗可知:高海拔地區(qū)與平原地區(qū)充填體整體質(zhì)量無明顯差異,且高灰砂比的充填料漿流動特性較好,離析不太明顯,充填體強度在水平方向上的波動程度較小。進而,結(jié)合甲瑪銅多金屬礦的生產(chǎn)實踐,從充填體質(zhì)量控制和充填工藝控制方面提出有效的措施,為礦山充填實踐提供有力的技術(shù)支持。
【關(guān)鍵詞】：高海拔 充填質(zhì)量 流動規(guī)律 強度分布規(guī)律
【學位授予單位】：華北理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD853.34
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 第1章 緒論10-23
• 1.1 課題研究背景及意義10-13
• 1.1.1 課題背景10-13
• 1.1.2 課題研究意義13
• 1.2 礦山充填質(zhì)量控制研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 充填料漿的流動沉降特性研究13-15
• 1.2.2 充填體強度研究15-16
• 1.2.3 控制充填質(zhì)量的主要措施16-17
• 1.3 高海拔條件對礦山充填的影響17-20
• 1.3.1 工作效率和健康問題17-18
• 1.3.2 充填采礦設備的效率18-19
• 1.3.3 礦山充填質(zhì)量控制的特殊性19-20
• 1.4 主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點20-23
• 1.4.1 主要研究內(nèi)容20-21
• 1.4.2 關(guān)鍵創(chuàng)新點21-22
• 1.4.3 技術(shù)路線圖22-23
• 第2章 充填料漿流動沉降規(guī)律研究23-39
• 2.1 充填料漿流動沉降理論23-26
• 2.1.1 充填料漿的流動沉降特性23-25
• 2.1.2 充填體的分層結(jié)構(gòu)25-26
• 2.2 充填料漿流動沉降規(guī)律模擬實驗26-33
• 2.2.1 尾砂性質(zhì)的測定26-30
• 2.2.2 相似模擬理論及實驗裝置設計30-31
• 2.2.3 實驗步驟31-33
• 2.3 實驗結(jié)果與分析33-38
• 2.3.1 充填料漿流動沉降幾何結(jié)構(gòu)33-35
• 2.3.2 充填體內(nèi)部結(jié)構(gòu)35-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 第3章 采場內(nèi)充填體強度分布規(guī)律研究39-52
• 3.1 充填體質(zhì)量39-40
• 3.2 實驗方案40-43
• 3.2.1 充填體標準試塊強度測定40-41
• 3.2.2 三維立體仿真物理模擬實驗41-43
• 3.3 實驗結(jié)果與分析43-46
• 3.3.1 沿料漿流動方向上充填體強度的變化規(guī)律43-45
• 3.3.2 豎直方向上充填體強度變化規(guī)律45-46
• 3.4 充填體強度差異原因探索46-51
• 3.4.1 水泥的水化反應機理46-47
• 3.4.2 充填體微觀結(jié)構(gòu)特征實驗47-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第4章 高海拔條件充填體力學特性及充填質(zhì)量優(yōu)化研究52-74
• 4.1 影響充填體力學性質(zhì)的因素52-53
• 4.2 高海拔條件對充填體特性影響研究53-56
• 4.2.1 大氣壓力對充填體強度的影響53-54
• 4.2.2 溫度對充填體強度的影響54-55
• 4.2.3 濕度對充填體強度的影響55-56
• 4.3 不同養(yǎng)護條件下充填體的力學特性實驗研究56-63
• 4.3.1 實驗方案56-59
• 4.3.2 充填體強度增長模型59-61
• 4.3.3 充填體微觀結(jié)構(gòu)演化對比61-63
• 4.4 不同灰砂比的充填體強度分布規(guī)律研究63-68
• 4.4.1 充填料漿的擴散度測定63
• 4.4.2 不同灰砂比的充填體強度對比分析63-68
• 4.5 甲瑪銅礦充填質(zhì)量控制優(yōu)化68-73
• 4.5.1 礦山工程概況68-69
• 4.5.2 充填體質(zhì)量的控制69-71
• 4.5.3 充填工藝的控制71-73
• 4.6 本章小結(jié)73-74
• 結(jié)論74-75
• 參考文獻75-80
• 致謝80-81
• 導師簡介81-82
• 作者簡介82-83
• 學位論文數(shù)據(jù)集83

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本文編號：542411