CN106018106A - 一种嗣后充填采场充填体强度分布规律测试方法 - Google Patents
一种嗣后充填采场充填体强度分布规律测试方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106018106A CN106018106A CN201610332462.2A CN201610332462A CN106018106A CN 106018106 A CN106018106 A CN 106018106A CN 201610332462 A CN201610332462 A CN 201610332462A CN 106018106 A CN106018106 A CN 106018106A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stope
- filling
- slurry
- slurry vessel
- flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 7
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 71
- 238000013035 low temperature curing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims description 15
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 14
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 11
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 9
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 8
- 238000001723 curing Methods 0.000 claims description 8
- 239000004746 geotextile Substances 0.000 claims description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000565 sealant Substances 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- 238000012795 verification Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000010721 machine oil Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
- G01N3/10—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces generated by pneumatic or hydraulic pressure
- G01N3/12—Pressure testing
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F15/00—Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明涉及一种嗣后充填采场充填体强度分布规律测试方法,属于矿山充填理论与技术领域。按如下步骤进行:构筑长方体料浆槽,均匀放置数个三联模具制作实验试样,按照与采场相同的水泥、尾砂配比和质量浓度制备充填料浆,并将其按计算的流速和流量通过下料漏斗向料浆槽中注入料浆槽。取出三联模具中的试样进行编号并放置于高低温养护箱进行养护,对试样进行测试,结合试块在料浆槽所处的位置绘制充填体强度与料浆流动方向长度的关系曲线。本发明对填充好的采场不会进行破坏测试强度结果与实际强度值误差小,便于重复试验验证,能够准确反应采场充填体强度分布规律,便于采场充填体的研究。
Description
技术领域
本发明涉及一种嗣后充填采场充填体强度分布规律测试方法,属于矿山充填理论与技术领域。
背景技术
矿山充填体强度是充填体的重要力学参数,是采场充填体质量评价的重要指标之一。然而,充填料浆在嗣后充填采场流动过程中易发生离析分层,造成充填体强度分布呈明显不均匀性,严重影响充填体质量,威胁采场生产安全。目前,国内普遍采用地质钻孔按一定的养护龄期在已充填采场的不同位置钻取充填体芯,按照高径比为2:1制作试验试样,采用量程低于600kN的压力机测试其强度,研究其分布规律。然而,由于充填体强度受水的影响较为严重,而地质钻孔多采用湿式凿岩法来钻取充填体芯,同时钻具在钻取过程中对充填体芯会造成一定的损伤,导致测试的试样强度值与实际有较大的误差,影响采场充填体强度分布规律研究的准确性。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述问题,本发明旨在提供一种嗣后充填采场充填体强度分布规律测试方法,可以准确地获得不同水泥、尾砂配比和不同质量浓度(指固体质量百分比)的充填料浆在嗣后充填采场中的强度分布规律。
本发明采用的技术方案如下:
一种嗣后充填采场充填体强度分布规律测试方法,按如下步骤进行:
一种嗣后充填采场充填体强度分布规律测试方法,按如下步骤进行:
步骤一:构筑长方体料浆槽,其顶部开口,长度方向一侧采用钢筋网和土工布构筑,其余板面采用相同材料构筑,长度方向另一侧设置有下料漏斗;
步骤二:在料浆槽内放置数层三联模具,相邻层的三联模具间距相等,每层三联模具的排布形式一致;
步骤三:根据弗劳德相似准则结合采场充填料浆的流速和流量计算试验中料浆流入料浆槽的流速和流量,然后按照与采场相同的水泥、尾砂配比和质量浓度制备充填料浆,并将充填料浆按计算的流速和流量通过下料漏斗向料浆槽中注入;
步骤四:料浆注满料浆槽达到48小时以上,拆除料浆槽,取出料浆槽内放置的三联模具,刮去三联模具上部多余的充填体,脱去三联模具,将试块进行编号并放置于高低温养护箱进行养护,养护时间与采场养护时间相同;
步骤五:对养护后的试样进行测试,采用量程低于600kN的压力机对各试块的单轴抗压强度进行测试,得出该养护龄期下其抗压强度,结合试块在料浆槽所处的位置绘制充填体强度与料浆流动方向长度的关系曲线,进而得出该水泥、尾砂配比和该质量浓度的充填体在采场中的强度分布规律。
采用上述技术方案的本发明与现有技术相比,其有益效果是:
本发明对填充好的采场不会进行破坏,设计简单,测试强度结果与实际强度值误差小,准确性高,操作简单,便于重复试验验证,能够准确反应采场充填体强度分布规律,便于采场充填体稳定性研究。
本发明的优选方案是:
步骤三中,料浆流入料浆槽的流量和流速计算公式为:
a.料浆槽各边尺寸与采场对应各边尺寸的比例尺
上述公式中:
,,料浆槽长、宽、高尺寸,单位:m,
,,采场长、宽、高尺寸,单位:m,
b.料浆注入料浆槽的流速
上述公式中:
采场中充填料浆充填时的流速,单位:m/s;
c.料浆注入料浆槽的流量
采场中充填料浆充填时的流量,单位:L/min。
步骤二中,三联模具在料浆槽长度方向上放置9列成1行,该9列居中设置在料浆槽内,各列间距为30cm;在高度方向上放置4层,各层由下到上沿高度方向分别位于料浆槽高度的1/8、3/8、5/8、7/8位置。
步骤二中,三联模具开口方向与料浆流动方向相向设置,三联模具中的每一单元体分别呈槽钢式结构。
步骤四中,高低温养护箱中设定的温度和湿度与采场监测的温、湿度值相同。
步骤二中,三联模具上涂有机油。
步骤一中构筑的长方体料浆槽长3.0m,宽1.0m,高1.0m。
步骤一中选用的钢筋网网度为50mm×50mm、钢筋网丝直径为8mm。
步骤一中,其余板面采用厚度为5cm的钢板构筑。
相邻钢板间采用角钢连接并用密封胶密封,角钢与钢板之间采用焊接固定。
步骤二中,各个三联模具与料浆槽板面之间采用螺栓和螺母连接固定。
料浆槽板面和螺母之间设有垫片。
步骤一中,土工布位于料浆槽的内侧,钢筋网位于料浆槽的外侧,且土工布和钢筋网相邻设置。
附图说明
图1为本发明选用的料浆槽的俯视图。
图2为图1的A—A剖面图。
图3为图1的B—B剖面图。
图4为1/8水平充填体强度沿料浆流动方向上强度变化曲线。
图5为3/8水平充填体强度沿料浆流动方向上强度变化曲线。
图6为5/8水平充填体强度沿料浆流动方向上强度变化曲线。
图7为7/8水平充填体强度沿料浆流动方向上强度变化曲线。
图中:下料漏斗1,三联模具2,料浆槽3,螺栓4,垫板5,螺母6,土工布7,钢筋网8。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式详述本发明:
实施例1
步骤一:构筑长方体料浆槽3,其顶部开口,长3.0m、宽1.0m、高1.0m。长度方向一侧设置有下料漏斗1,另一侧采用土工布和7钢筋网8构筑滤水挡墙,土工布在内侧,钢筋网在外侧,钢筋网的直径为8mm、网度为50mm×50mm,其余板面采用厚度为5cm的钢板构筑。
步骤二:在料浆槽3内放置涂抹机油的36套三联模具2,三联模具36在料浆槽3长度方向上放置9列成1行,该9列居中设置在料浆槽内(最左侧一列与最右侧的一列与料浆槽3的间距相等),各列间距为30cm;在高度方向上放置4层,各层由下到上沿高度方向分别位于料浆槽高度的1/8、3/8、5/8、7/8位置;三联模具2开口方向与料浆注入方向相向设置,三联模具2中的每一单元体分别呈槽钢式结构,且该三联模具中的三个单元体的底面排布于同一铅垂面上(所谓开口方向指得是与底面相对应的敞口端为开口方向);三联模具2中的每一单独联为立方体结构(采用国标规范的70.7mm×70.7mm×70.7mm尺寸结构)。
每套三联模具2与料浆槽3的钢板之间采用螺栓4和螺母6连接固定,钢板和螺母6之间设有垫片5。
步骤三:根据弗劳德相似准则结合采场充填料浆的流速和流量计算试验中料浆流入料浆槽的流速和流量,然后按照与采场相同的水泥、尾砂配比和质量浓度(指固体质量百分比)制备充填料浆,并将其按计算的流速和流量通过下料漏斗向料浆槽中注入料浆槽。本实施例中按照水泥、尾砂配比为1:4、质量浓度(指固体质量百分比)为70%制备充填料浆,然后按照流速=0.5m/s、流量=0.54L/min由下料漏斗1注入料浆槽3内。
其中,料浆流入料浆槽的流量和流速计算公式为:
a.料浆槽各边尺寸与采场对应各边尺寸的比例尺
b.料浆注入料浆槽的流速
c.料浆注入料浆槽的流量
步骤四:料浆注满料浆槽3满足48小时后拆除料浆槽3,取出料浆槽3内放置的三联模具2,刮去三联模具2上部多余的充填体,脱去三联模具2,将试块进行编号并放置于高低温养护箱进行养护;高低温养护箱中设定的温度和湿度与采场计监测的温、湿度值相同,养护箱的温度11±2℃,湿度46%~50%。
步骤五:养护28天后采用WHY-600试验机测试各试块的单轴抗压强度,得出该养护龄期下其抗压强度,结合试块在料浆槽3所处的位置绘制充填体强度与料浆流动方向距离的关系曲线(见图4、5、6、7),进而得出该水泥、尾砂配比为1:4、质量浓度(指固体质量百分比)为70%充填料浆在采场中的强度分布规律。
Claims (10)
1.一种嗣后充填采场充填体强度分布规律测试方法,按如下步骤进行:
步骤一:构筑长方体料浆槽,其顶部开口,长度方向一侧采用钢筋网和土工布构筑,其余板面采用相同材料构筑,长度方向另一侧设置有下料漏斗;
步骤二:在料浆槽内放置数层三联模具,相邻层的三联模具间距相等,每层三联模具的排布形式一致;
步骤三:根据弗劳德相似准则结合采场充填料浆的流速和流量计算试验中料浆流入料浆槽的流速和流量,然后按照与采场相同的水泥、尾砂配比和质量浓度制备充填料浆,并将充填料浆按计算的流速和流量通过下料漏斗向料浆槽中注入;
步骤四:料浆注满料浆槽达到48小时以上,拆除料浆槽,取出料浆槽内放置的三联模具,刮去三联模具上部多余的充填体,脱去三联模具,将试块进行编号并放置于高低温养护箱进行养护,养护时间与采场养护时间相同;
步骤五:对养护后的试样进行测试,采用量程低于600kN的压力机对各试块的单轴抗压强度进行测试,得出该养护龄期下其抗压强度,结合试块在料浆槽所处的位置绘制充填体强度与料浆流动方向长度的关系曲线,进而得出该水泥、尾砂配比和该质量浓度的充填体在采场中的强度分布规律。
2.根据权利要求1所述的嗣后充填采场充填体强度分布规律测试方法,其特征在于:步骤三中,料浆流入料浆槽的流量和流速计算公式为:
a.料浆槽各边尺寸与采场对应各边尺寸的比例尺
上述公式中:
,,料浆槽长、宽、高尺寸,单位:m,
,,采场长、宽、高尺寸,单位:m,
b.料浆注入料浆槽的流速
上述公式中:
采场中充填料浆充填时的流速,单位:m/s;
c.料浆注入料浆槽的流量
采场中充填料浆充填时的流量,单位:L/min。
3.根据权利要求1所述的嗣后充填采场充填体强度分布规律测试方法,其特征在于:步骤二中,三联模具在料浆槽长度方向上放置9列成1行,该9列居中设置在料浆槽内,各列间距为30cm;在高度方向上放置4层,各层由下到上沿高度方向分别位于料浆槽高度的1/8、3/8、5/8、7/8位置。
4.根据权利要求1所述的嗣后充填采场充填体强度分布规律测试方法,其特征在于:步骤二中,三联模具开口方向与料浆流动方向相向设置,三联模具中的每一单元体分别呈槽钢式结构。
5.根据权利要求1所述的嗣后充填采场充填体强度分布规律测试方法,其特征在于:步骤四中,高低温养护箱中设定的温度和湿度与采场监测的温、湿度值相同。
6.根据权利要求1所述的嗣后充填采场充填体强度分布规律测试方法,其特征在于:步骤二中,三联模具上涂有机油。
7.根据权利要求1所述的嗣后充填采场充填体强度分布规律测试方法,其特征在于:步骤一中构筑的长方体料浆槽长3.0m,宽1.0m,高1.0m。
8.根据权利要求1所述的嗣后充填采场充填体强度分布规律测试方法,其特征在于:步骤一中选用的钢筋网网度为50mm×50mm、钢筋网丝直径为8mm。
9.根据权利要求1所述的嗣后充填采场充填体强度分布规律测试方法,其特征在于:步骤一中,其余板面采用厚度为5cm的钢板构筑。
10.根据权利要求9所述的嗣后充填采场充填体强度分布规律测试方法,其特征在于:相邻钢板间采用角钢连接并用密封胶密封,角钢与钢板之间采用焊接固定。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610332462.2A CN106018106B (zh) | 2016-05-18 | 2016-05-18 | 一种嗣后充填采场充填体强度分布规律测试方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610332462.2A CN106018106B (zh) | 2016-05-18 | 2016-05-18 | 一种嗣后充填采场充填体强度分布规律测试方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106018106A true CN106018106A (zh) | 2016-10-12 |
CN106018106B CN106018106B (zh) | 2018-06-22 |
Family
ID=57097995
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610332462.2A Expired - Fee Related CN106018106B (zh) | 2016-05-18 | 2016-05-18 | 一种嗣后充填采场充填体强度分布规律测试方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106018106B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109709278A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-05-03 | 东北大学 | 一种模拟原位环境充填体强度形成过程的试验装置及方法 |
CN117217626A (zh) * | 2023-11-09 | 2023-12-12 | 济宁矿业集团有限公司霄云煤矿 | 一种基于绿色环保的智能开采方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202869904U (zh) * | 2012-11-15 | 2013-04-10 | 黑龙江科技学院 | 地下工程相似材料模拟实验装置 |
CN203502269U (zh) * | 2013-08-28 | 2014-03-26 | 宝钢资源有限公司 | 一种制作充填材料试块的取样箱 |
-
2016
- 2016-05-18 CN CN201610332462.2A patent/CN106018106B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202869904U (zh) * | 2012-11-15 | 2013-04-10 | 黑龙江科技学院 | 地下工程相似材料模拟实验装置 |
CN203502269U (zh) * | 2013-08-28 | 2014-03-26 | 宝钢资源有限公司 | 一种制作充填材料试块的取样箱 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
尹裕 等.: "《深井矿山充填体强度分布规律研究》", 《有色金属工程》 * |
甘德清 等.: "《金属矿山充填体强度分布规律实验研究》", 《金属矿山》 * |
甘德清 等.: "《高海拔地区矿山尾砂胶结充填体强度特性分析》", 《化工矿物与加工》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109709278A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-05-03 | 东北大学 | 一种模拟原位环境充填体强度形成过程的试验装置及方法 |
CN109709278B (zh) * | 2019-01-11 | 2022-03-01 | 东北大学 | 一种模拟原位环境充填体强度形成过程的试验装置及方法 |
CN117217626A (zh) * | 2023-11-09 | 2023-12-12 | 济宁矿业集团有限公司霄云煤矿 | 一种基于绿色环保的智能开采方法 |
CN117217626B (zh) * | 2023-11-09 | 2024-07-19 | 清远市泓远矿业有限公司 | 一种基于绿色环保的智能开采方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106018106B (zh) | 2018-06-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN203965428U (zh) | 一种管涌流土试验装置 | |
CN103048439A (zh) | 压力灌浆实验装置 | |
CN108318396B (zh) | 尾矿坝渗流场相似模拟试验系统的试验方法 | |
CN107543755A (zh) | 荷载与冻融循环耦合下混凝土耐久性试验装置及评价方法 | |
CN204422525U (zh) | 高温高压水泥浆堵漏性能试验评价装置 | |
CN108316916B (zh) | 不同煤储层条件下的排采压降控制模拟试验方法 | |
CN105986582B (zh) | 强夯加固不同地下水位地基室内模型装置及测试方法 | |
CN105547848B (zh) | 一种混合岩心测试室及泥岩突破压力测试装置 | |
CN102590070B (zh) | 采用耐压多层空腔溶蚀试验装置进行溶蚀试验的方法 | |
CN111255471A (zh) | 多工况土压平衡盾构渣土工作性测试模拟试验系统 | |
CN106018106A (zh) | 一种嗣后充填采场充填体强度分布规律测试方法 | |
CN203824878U (zh) | 一种模拟堤基工程土体防渗的试验装置 | |
CN104989348B (zh) | 一种模拟矿场试验的分质分注装置与方法 | |
CN104749345A (zh) | 一种填料冻胀特性的试验装置及试验方法 | |
CN107941671B (zh) | 富水区裂隙岩体隧道衬砌水压力分布试验模拟方法 | |
CN105096718A (zh) | 一种模拟水库大坝防渗帷幕的试验方法及模型 | |
CN110763183A (zh) | 一种模拟既有隧道内集中堆载的模型试验装置及试验方法 | |
CN107016204B (zh) | 一种确定旁压试验水平基床系数的方法 | |
CN109883923B (zh) | 一种灯芯效应作用下混凝土耐久性评估装置及方法 | |
CN109283113B (zh) | 一种消除水平环向压力的混凝土抗渗试验装置及试验方法 | |
CN113916177B (zh) | 一种混凝土大坝碳化深度全寿命周期无损检测方法 | |
CN111006993A (zh) | 一种矸石胶结充填材料稳定性检测装置及其使用方法 | |
CN216051308U (zh) | 一种多维度-多物理场裂隙性黄土潜蚀机理物理模型实验装置 | |
CN203702141U (zh) | 煤层注二氧化碳测试渗透率装置 | |
CN211318136U (zh) | 一种适用于承压含水层上断层突水研究的突水模拟装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180622 |