膨胀充填体在控制地表沉降量中的作用

胡磊¹，任高峰¹，钱兆明¹，王力²，陈光海¹，王玉杰¹

1. 武汉理工大学资源与环境工程学院2. 武汉理工大学土木工程与建筑学院

摘 要：为提高充填采矿法对地表沉降量的控制效果,首先采用理论分析的方法,得出提高充填体接顶率是控制地表沉降量的关键因素;然后针对目前充填体接顶率偏低的现状,提出以过烧氧化钙代替传统胶凝材料与尾砂混合进行膨胀充填的改进方法,并设计实验得到了膨胀充填体的膨胀性能。实验结果表明,膨胀充填体可提高充填体接顶率,其膨胀力可对顶板产生一定的支撑力,当灰砂比分别为1∶1、1∶3、1∶5时,对应的膨胀力大小分别为1.14、0.68、0.47 MPa。在实验的基础上,以程潮铁矿西区-175 m采场为基础,通过数值计算的方法,研究了膨胀充填体在控制地表沉降量中的作用。数值计算结果与理论分析具有很好的一致性,计算结果表明采用膨胀充填体充填可使地表最大沉降量减小94%。

关键词：充填采矿;地表沉降;充填体接顶率;过烧氧化钙;膨胀力;FLAC3D;