【摘 要】
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充填采矿法的广泛应用,有效地改善了采场地压,保护了地表地物,同时减少了地表尾废排放,提高了矿石回采率,已成为绿色矿山建设的主要发展趋势。在充填开采过程中,充填体和矿柱相互作用,形成充填体-矿柱承载体系,在上覆岩层长期荷载条件下,充填体-矿柱系统逐渐产生变形和蠕变效应,影响着围岩变形破坏及地表下沉和稳定。针对这一问题,采用理论分析、物理试验和数值模拟等手段,开展充填体-矿柱系统蠕变力学特性试验研究,
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充填采矿法的广泛应用,有效地改善了采场地压,保护了地表地物,同时减少了地表尾废排放,提高了矿石回采率,已成为绿色矿山建设的主要发展趋势。在充填开采过程中,充填体和矿柱相互作用,形成充填体-矿柱承载体系,在上覆岩层长期荷载条件下,充填体-矿柱系统逐渐产生变形和蠕变效应,影响着围岩变形破坏及地表下沉和稳定。针对这一问题,采用理论分析、物理试验和数值模拟等手段,开展充填体-矿柱系统蠕变力学特性试验研究,揭示充填体-矿柱系统的蠕变变形规律,取得如下研究成果:基于充填体、矿柱的单轴蠕变试验结果,建立了基于不同水泥含量的充填体伯格斯模型、基于损伤变量的砂岩伯格斯模型和辉长岩广义凯尔文模型,归纳了充填体、矿柱单轴状态下的蠕变变形规律。自行设计充填体-矿柱系统蠕变试验夹具,开展充填体-矿柱系统蠕变试验,建立了充填体-矿柱系统的饱依丁-汤姆逊蠕变模型,并总结了充填体-矿柱系统的蠕变力学特性。针对不同类型矿岩的力学特点,开展一系列充填体-矿柱系统的蠕变数值模拟试验,揭示了随矿柱强度变化的充填体-矿柱系统蠕变变形规律。在充填体-矿柱系统中,矿柱强度较低时,充填体-矿柱系统的蠕变特性显著,随着矿柱强度的增大,充填体-矿柱系统蠕变特性逐渐减弱。图65幅;表23个;参71篇。
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