充填主要是用水泥作胶凝材料。由于矿山充填不像混凝土生产中那样易于控制集料质量和水灰比,面对尾矿、粉煤灰等废料充填和输送方便、流动性好、泌水量小、接顶效果好、早期强度高等特殊要求下,水泥在胶结充填中遇到了一系列问题。膏体充填技术就是为克服低浓度水泥胶结充填的弊端发展起来的。胶固材料的出现推动了充填技术的极大进步。胶凝材料的水化过程完全不同于硅酸盐水泥,矿山充填系统工艺流程设计,它不存在水泥熟料矿物的水解和水化反应,不生成氢氧化钙和钙矾石等晶体水化物。其水化过程及形成胶凝性的硬化体是通过激发剂的作用,使原材料中钙酸盐玻璃体中高聚合度的A1-o-Si、Si-o-Si、A1-o-A1等共价键断裂,产生聚合度较小的离子团或者是单离子团。
我国地下开山目前的实际情况是采空区灾害发生频繁,广东充填,因事故人数和国外同类相比相对较高,安全生产形势相当严峻,危及到人民群众的生命安全,对生态环境造成了严重破坏,给国家造成了巨大的经济损失,制约了我国矿山企业的可持续发展。当开采完成形成采空区后,在上覆压力和地下水等因素的作用下,该煤柱和开采区两侧的煤层软化,失去强度,导致上覆岩体塌陷、冒落,形成滑坡。地下采空区对工程的危害是显著和累积叠加的,主要体现在二个方面:一是采空区矿柱变形、破坏、顶板大面积冒落、岩移,造成地表沉陷、开裂和塌陷,破坏地面环境和影响露天作业,更为严重的是采空区突然垮塌的高速气浪和冲击波造成的人员和设备破坏;另一方面在矿山开采过程中,采空区围岩受爆震动影响导致岩体裂隙发育,甚至贯通地表或连通老窑积水,发生突水事故,淹没坑道和工作面,造成巨大经济损失。矿体开采后,全尾砂高浓度胶结充填站,采场的原始应力状态被破坏,从而致使应力重新分布,时常导致矿柱失稳破坏。这种矿体开采后,当矿体承受的应力超过自身强度时,尾矿充填设备有那些技术要求,发生的不连续的发散突变,即矿柱失稳破坏的现象。
充填工作开始前都要准备哪些才可以开工
采场充填应做到根据地表充填料浆制备站充填材料贮备情况,确定能连续充填的时间,充填结束时,在停止固料添加的同时,加大供水量进行洗管,待采场充填管道出口见不到固料颗粒后,停止供水,结束充填工。
充填前的准备工作包括长脱滤水装检查充填线路。构筑与采场联络道间的密闭墙接通采场充填管路;检查地表充填制备站与充填采场之间的通讯系统。
矿井充填站是行业必备的基本配置,使用矿井充填站及时进行填充是目前为止为科学的一种开采方式。这样就会避免过度开采导致的地表塌陷等问题。
充填站设置料仓或堆场,全尾砂胶结充填站,采用振动放料形式,通过皮带传送至搅拌桶制浆。分级尾砂搅拌相对简单,全尾砂充填为避免细粒部分絮凝结团,需要采用强力活化搅拌技术。 煤矿充填目前使用的充填料主要是破碎煤矸石和粉煤灰。