“相比较膏体、矸石等充填工艺而言,超高水材料充填,水体积可达95%以上,固体资源用量很少,可直接使用矿井废水,远距离输送成本很低,是一种适合持续大规模使用的充填采矿方法。”
----引自中国工程院院士 钱鸣高
矿产资源被釆出后,采出空间上覆岩层失去支撑而向采空区内逐渐移动、弯曲和破坏,从而引发土地塌陷灾害,地表沉陷带来的破坏已涉及工业、农业、交通运输、环境保护、生态平衡等多方面。如矿产开采后,地面房屋局部开裂甚至倒塌;铁路弯曲或下沉,给铁路安全运输留下隐患;围岩裂隙与水体沟通后会出现透水事故,严重影响矿井的安全高效生产。此外,随着矿井储量的逐渐减少,矿产资源的枯竭与经济发展的矛盾日益突出。提高回采率对充分利用地下资源,延长资源枯竭矿井寿命,促进采矿工业的健康发展具有重要意义。
矿产资源釆出后,在上覆岩层未到达充分下沉前,用充填材料对釆空区进行密实充填,使上覆岩层仅产生少量下沉或不下沉,从而减少上覆岩层及地表移动和变形。这不仅可以大幅度提高矿产资源的回收率,同时解决了因开采而造成的一系列环境问题。
充填开釆的核心是充填材料。超高水材料作为一种新型充填材料, 其水体积分数最高可达97%。该材料由A、B两部分组成,具有单浆(A或B浆液)流动性好、混合浆体早强快硬、初凝时间可调等特点,生成的固结体不收缩,体积应变小,在三向受力状态下有良好的不可压缩性。本篇重点对超高水材料的形成机理、形成要素、基本性能、流体力学性能以及超高水材料充填开采技术及其现场应用方面作了详细介绍。
黄牛岭矿区300m³/h制浆站