我國地下開山目前的實際情況是采空區(qū)災(zāi)害發(fā)生頻繁,因事故人數(shù)和國外同類相比相對較高,安全生產(chǎn)形勢相當嚴峻,危及到人民群眾的生命安全,對生態(tài)環(huán)境造成了嚴重破壞,給國家造成了巨大的經(jīng)濟損失,制約了我國礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。當開采完成形成采空區(qū)后,在上覆壓力和地下水等因素的作用下,該煤柱和開采區(qū)兩側(cè)的煤層軟化,失去強度,導致上覆巖體塌陷、冒落,形成滑坡。地下采空區(qū)對工程的危害是顯著和累積疊加的,主要體現(xiàn)在二個方面:一是采空區(qū)礦柱變形、破壞、頂板大面積冒落、巖移,造成地表沉陷、開裂和塌陷,破壞地面環(huán)境和影響露天作業(yè),更為嚴重的是采空區(qū)突然垮塌的高速氣浪和沖擊波造成的人員和設(shè)備破壞;另一方面在礦山開采過程中,采空區(qū)圍巖受爆震動影響導致巖體裂隙發(fā)育,甚至貫通地表或連通老窯積水,發(fā)生突水事故,淹沒坑道和工作面,造成巨大經(jīng)濟損失。礦體開采后,采場的原始應(yīng)力狀態(tài)被破壞,從而致使應(yīng)力重新分布,時常導致礦柱失穩(wěn)破壞。這種礦體開采后,當?shù)V體承受的應(yīng)力超過自身強度時,發(fā)生的不連續(xù)的發(fā)散突變,即礦柱失穩(wěn)破壞的現(xiàn)象。
充填是的充填開采法。因其是從源頭治理礦山開采污染等問題的有效途徑,而廣被歐美等發(fā)達國家采用。它將開采后的廢棄物制成膏體,“完璧歸趙”給采空區(qū),置換出礦產(chǎn)資源。膏體凝結(jié)后強度高、無風化、無有毒物質(zhì)釋放,不污染地下水、不破壞耕地。此法可安全采出煤礦所有類型壓煤。應(yīng)用于金屬礦,還能將尾礦庫潰壩引發(fā)的土壤、水源等重金屬高污染風險降低到幾乎為零。
充填工藝和方式必不可少的因素有哪些呢?
1.為了通過對充填體物理力學性質(zhì)和對充填材料的認識,開發(fā)來源更加廣泛、成本更加低廉,便于制漿和輸送,充填體強度更高。 2.通過對探討,結(jié)合作業(yè)要求以及現(xiàn)代礦山充填技術(shù)發(fā)展的趨勢,逐漸形成了似膏體充填新思想。
充填領(lǐng)域前沿的技術(shù)是全尾砂膏體充填,全尾砂膏體充填的充填強度高、充填量大、機械化程度也高。這項技術(shù)的發(fā)展,給現(xiàn)有法提供了新的技術(shù)手段,變革了原有的分層充填法為深孔大量法,、安全、綠色、環(huán)保。
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