全尾砂胶结充填体分层特性试验研究

程爱平^1,2,3，董福松^1,2，戴顺意^1,2，舒鹏飞^1,2，付子祥^1,2

1. 武汉科技大学资源与环境工程学院2. 冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室3. 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室

摘 要：在分段或阶段嗣后充填采空区中全尾砂胶结充填体的分层现象较为常见。基于此,以程潮铁矿所取尾砂及相关基础资料为试验基础,采用一次充填分别制作灰砂比为1:4、1:6、1:8、1:10的全尾砂胶结充填体试样,进行单轴压缩胶结充填体超声波波速监测试验,获取胶结充填体试样破坏荷载及超声波波速,探讨不同灰砂比的充填体试样超声波波速分层变化特征,结合颗粒粒级特征,揭示全尾砂胶结充填体分层机理。试验结果表明:（1）通过对不同灰砂比、不同分层测点进行对比分析,得出超声波波速变化规律为:①v_（上）>v_（中）>v_（下）,②v_（1:4）>v_（1:6）>v_（1:8）,v_（1:10）;（2）结合颗粒粒级特征,表明全尾砂胶结充填体的分层变化特性是由于充填体试样内部颗粒间的排列方式及紧密程度之间的特征而导致;（3）全尾砂胶结充填体分层现象对充填体的强度影响较大,颗粒密实程度越好、颗粒排列越均匀,越能更好地对其强度进行表征。研究结果可为程潮铁矿极其类似矿山的充填生产实践提供有效指导意见。

关键词：全尾砂;胶结充填体;超声波波速;分层特性;