补充资料：充填材料

充填材料
filling material

　　是今后努力的方向。 __}，65.7%} 2 .5卜I一一{‘ }，，63%}，二 多2 to卜//J58%{袱 翔l///，53%l 岩“‘}////150.3%声 巴1 .0卜22//尹/ 0.5卜二多》产 O‘一一洲一一一份二一一-一宁， 1轰，}息若7忍樱桨子肠 尾砂胶结充填体强度与灰砂重量 浓度和灰砂比间的关系ehongtlon eoll.oo充填材料(filling mater，al)充填于采空区中的十壤、砂、石、块石、工业废渣和水泥等胶凝物质组成的固体材料。工业废渣包括尾砂、炉渣和粉煤灰等。充填材料应具备的条件是来源广泛，价格低廉，便于制备和运输，所形成的充填体具有符合要求的物理力学性质和化学性质。充填材料的物理力学性质和化学性质对于充填材料的制备、输送和所形成的充填体的物理力学性质和化学性质具有重要影响。对充填体的物理力学性质和化学性质的主要要求是:(l)能迅速具有 一定强度，而且沉缩率小，以便有效地支撑周围矿岩;当侧面出现采空区时充填体不向采空区大量片落，并允许在充填体表面进行回采作业(2)不产生污染环境或引起发热甚至发火的物质。 按充填材料有无胶凝成分和是否以水为输送介质等，充填材料可分为干式充填材料、水砂充填材料和胶结充填材料三种 干式充填材料用重力、机械设备或人力输送到采空区的含水分极少的固体材料。常用的干式充填材料有块石、砂石、土壤、工业废渣等惰性材料。通常建立露天采石场，以提供于式充填材料。当开采极薄矿体时用崩下围岩充当干式充填材料。有时在井下用掘进井巷的废石或专门开采的废石充当干式充填材料。输送干式充填材料的方式与材料的最大块度间的关系是:用重力和人力输送时，最大块度小于2()。~30()mm;用电把时，适宜的块度为]朋一20omm;使用抛掷充填机时，最大块度应小于7。一somm;用风力充填机时，最大块度应小于输送管道直径的厂3，通常.适宜的块度为4()一别)mm用风力管道输送干式充填材料时，为了防止堵管，充填材料的含水率不宜超过5%一10厂，为了减少粉尘危害，粉尘含最不宜超过10%一15%。 水砂充填材料以水为输送介质的固体充填材料常用管道输送。水砂充填材料是山砂、河砂、破碎砂、尾砂或水淬炉渣等尾砂在金属矿山中来源丰富，价格低廉，但如果含粒径<0.OZmm的细颗粒含量大于10%一15%，其脱水性不好，不能迅速形成有一定强度的充填体。通常认为，表示脱水性的充填材料渗透系数K:。应不低于10cm/h。为此，需对尾砂用水力旋流器进行脱泥。山砂、河砂、破碎砂和水淬炉渣等的粒径比尾砂要大得多。为了避免输送这些材料的过程中管道被堵塞，需要使这些材料的最大粒径小于管道内径的1/3，含最大粒径颗粒的含量不超过巧%。为了减少充填体中的空隙，以降低充填体的沉缩率、增加充填体的支撑能力，有时需向粗砂中加人一定数量的细砂.使这些材料的粒级均匀度系数C增加到5左右，〔‘L的计算式为C一必厂dl。，式中试L)和d分别为6()丫和10环的水砂充填材料能通过的筛孔直径。水砂充填用的碎石、山砂和尾砂的最大粒径分别是60、3和。 .smm左右。 胶结充填材料含胶凝材料的充填材料。胶结充填材料形成的胶结充填体的支撑能力较大，而且在其边界的约束被全部或部分解除后都不会片落或冒落。常用的胶结充填材料分为混凝土和水泥砂浆两种类型，前者是由粗细骨料和水泥浆混合成的，可以用输送普通混凝土的方式输送，不需要在充填区脱水，后者是由细砂或尾砂和水泥浆混合成的，常用管道水力输送.需要在充填区脱去多余水分后形成胶结充填体。水泥含量相同时，混凝上充填体的强度较高，一般超过3或4MPa，而水泥砂浆充填体的强度不超过2或3MPa。普通硅酸盐水泥是广泛使用的胶凝材料.通常，lm3胶结充填体中大约含150一35Okg水泥。为了降低胶结充填成本，需要从包装和运输等方面降低水泥的成本，减少胶凝材料的使用量，以及用代用胶凝材料。混凝土胶结充填材料中的粗骨料，可将块石经两段破碎形成的爪)一smm碎石自然级配而成。细骨料的粒径为。 .15一smm。用分级后的粗尾砂作为细骨料时，最小粒径可取。.o37mm。水泥砂浆胶结充填材料中细砂的粒径一般为。.25一o35mm用尾砂作为水泥砂浆胶结充填材料时，需使粒径大于0.()3 7om的颗粒达9()%。否则水泥消耗多，不易脱出多余的水分，并且所形成的充填体的强度低。尾砂中的含硫量若超过1%或3%时·充填体后期强度受到有害影响。尾砂中含有已氧化的硫化矿物时，充填体后期强度受到的有害影响更大，甚至充填体会自行崩解。尾砂胶结充填材料的配比一般用水泥对尾砂的重量比和固体物料重量所占百分比表示。这两个指标对于通过管道用水力输送这种充填材料的难易程度和所形成充填体的强度都有很大影响。后一种影响见图。尾砂胶结充填材料的灰砂比通常为l:8一1:10，个别情况下为1:20一1:30，用来构筑将来回采充填体下部矿石的假顶时为1:5一1:6，构筑人工柱时为1:3一1:4。2()世纪80年代，高浓度全尾砂胶结充填材料的制备和输送工艺的研究已取得初步成果。该项研究的目标是提高尾砂利用率并且使充填材料在形成充填体时不需要脱水。其他不脱水的新型充填材料正处于研究开发之中。寻求降低充填成本
　　

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