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内容简介

《深井矿山充填理论与管道输送技术》介绍了深井矿山充填理论、充填系统与工艺及管道输送技术。内容包括：深井矿山充填体作用机理、充填材料及充填质量控制、充填材料的制备工艺与管道输送、深井矿山充填系统、深井管道输送的可靠性及管道磨损。此外还介绍了国内外几个典型的深井矿山实例。
《深井矿山充填理论与管道输送技术》涵盖了大量的最新科研进展和工程经验，内容丰富、叙述简明。可供从事矿山采矿工程的研究与设计的技术人员参考，也可作为有关专业研究生教材或参考书。

作者简介

王新民，男，1957年4月生，安徽省安庆市人，汉族，工学博士，中南大学教授，博士生导师。中南大学国家重点学科采矿工程学科矿山无废害开采方向学科带头人，采矿工程与技术研究所所长，现任湖南中大设计院总经理。
王新民教授长期以来一直从事采矿工程与安全技术领域教学科研设计工作，主持和完成科研与设计项目60余项，包括国家“九五”科技攻关项目和“十一五”国家科技部科技支撑计划项目。获国家科技进步二等奖一项，省部级科技进步一、二、三等奖九项，出版著作三部，特别是在矿山充填材料、充填理论与应用技术方面颇有建树。

目录

第1章 绪论
1.1 深井矿山充填技术的特性
1.2 深井开采技术研究状况
1.3 深井矿山充填技术发展现状

第2章 深井矿山充填体作用机理
2.1 采场围岩及充填体稳定性的控制因素
2.2 充填体的作用机理
2.2.1 充填体的支护作用
2.2.2 充填体与系统的共同作用
2.2.3 充填体的充填作用
2.2.4 充填?的综合作用机理
2.3 胶结充填体的破坏机理
2.3.1 充填工艺及所形成的充填体的破坏形式
2.3.2 层状充填体顶板的冒落条件
2.3.3 充填体破坏过程
2.4 深井岩爆的能量诠释
2.5 深井矿山的充填支护系统
2.5.1 深井矿山充填区域支护的影响因素
2.5.2 连续矿柱与充填体组合的区域支护系统

第3章 充填材料及充填质量控制
3.1 常用充填材料的来源及分类
3.2 充填骨科
3.2.1 充填骨科的化学成份
3.2.2 充填骨料的密度
3.2.3 充填骨科的孔隙率
3.2.4 充填骨科母岩的强度
3.2.5 松散充填骨科的沉缩
3.2.6 松散充填骨科的粒级组成
3.3 胶凝材料
3.3.1 水泥
3.3.2 高水速凝固结材料
3.3.3 全水胶固材料
3.3.4 王业废渣活性材料
3.3.5 磁黄铁矿和黄铁矿
3.4 改性材料
3.4.1 水
3.4.2 絮凝剂
3.5 充填体的含水与脱水
3.6 充填体的力学特性
3.6.1 充填体的强度
3.6.2 充填体的自立高度
3.6.3 充填体的压缩特性
3.6.4 充填材料制备和充填工艺对充填体力学特性的影响
3.7 充填质量控制
3.7.1 料浆的配合比
3.7.2 采场充填工艺
3.7.3 充填接顶
3.7.4 层状充填体顶板的质量控制标准

第4章 充填材料的制备工艺与管道输送
4.] 充填系统和充填量计算
4.1.1 充填系统
4.1.2 充填量计算
4.2 水砂充填系统
4.2.1 水砂充填的适用条件及优缺点
4.2.2 制备站及结构
4.2.3 充填?道和管件
4.3 分级尾砂充填
4.3.1 尾砂的分级
……
第5章 深井矿山可以选择的几种充填系统
第6章 深井管道输送的可靠性及管理磨损
第7章 国内外深井矿山实例
参考文献

前言/序言

在线试读

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近十年来，随着我国工业化过程的加速、世界制造业向中国的转移，我国矿产资源的勘探、开发和供给已成为国民经济持续、稳定、快速发展的重要条件。据不完全统计，2009年我国的钢、有色金属、黄金、煤、水泥等大宗资源产品总量均居世界第一，已成为名副其实的资源产出和需求最大的国家。

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充填采矿法属人工支护采矿法。在矿房或矿块中，随着回采工作面的推进，向采空区送入充填材料，以进行地压管理、控制围岩崩落和地表移动，并在形成的充填体上或在其保护下进行回采。本法适用于开采围岩不稳固的高品位、稀缺、贵重矿石的矿体；地表不允许陷落，开采条件复杂，如水体、铁路干线、主要建筑物下面的矿体和有自燃火灾危险的矿体等；也是深部开采时控制地压的有效措施。充填法的优点是适应性强，矿石回采率高，贫化率低，作业较安全，能利用工业废料，保护地表等；缺点是工艺复杂，成本高，劳动生产率和矿块生产能力都较低。 根据所用充填材料和输送方式不同，充填采矿法可分三组：①干式充填法，充填材料为专用露天采石场采出的碎石、露天矿剥离或地下矿采掘的废石等。经破碎，用机械、人工或风力输送至采场。②水力充填法，充填材料为砂、碎石、选厂尾砂或炉渣等。用管道借水力输送至采场。③胶结充填法，充填材料为水泥等胶凝材料和砂石、炉渣或尾砂等配制的浆状胶结物料，凝固后有一定强度，用管道借水力或机械输送至采场。干式充填法应用最早，它的生产效率低，劳动强度大，采矿成本高。至20世纪50年代，已逐渐为其他高效率采矿方法所取代。由于开采深度增加，环境保护要求严格，又急需降低稀缺高价矿石的损失和贫化，各国都加强了对充填新工艺的研究。50～60年代水力充填和胶结充填新工艺投入生产，克服了干式充填的一系列缺点，使充填采矿法的应用比例逐年增加。　20世纪70年代，广泛采用自行无轨设备和斜坡道采准布置，用梯段工作面长采场或包括几个矿块的盘区回采。在回采工艺方面应用上向高分层崩矿，锚杆和金属网支护顶板（见巷道与硐室支护），低价高强度胶结充填材料等新技术，使充填采矿法得到进一步完善。水力和胶结充填法尚存在工艺复杂，渗滤废水和细泥污染井下环境，充填成本较高等问题，尚需进一步研究改进。根据采场结构，回采方向和回采工艺，充填采矿法又可分为上向分层充填法、下向分层充填法、壁式充填法、削壁充填法和方框支架充填法。 回采顺序是由上向下逐层回采、逐层充填。回采分层水平或倾斜（10°～15°）布置，不留顶柱和底柱。矿块中布置矿石溜井和充填、行人天井。采下矿石经溜井放至下部阶段运输巷道。充填料自上部阶段运输巷道经充填天井下放至采场。随分层回采，在充填体中顺路构筑充填、行人天井。回采分层时，先掘进切割巷道与充填、行人天井和溜井连通。自切割巷道用进路或长壁工作面回采矿石。工人在每一分层水砂充填体下部构筑的胶结假顶下或胶结充填体下作业,工作安全。进行充填作业前,在回采进路口上和侧部构筑滤水墙和密闭墙。本法适用于开采矿石和围岩均不稳固的矿体，也是一种回采矿柱的有效方法。

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