Мониторинг и оценка цементированного пастообразного закладочного материала, содержащего угольную породу и летучую золу, в подземной шахте

Цементированный пастообразный закладочный материал на основе угольной породы (CCGPB), содержащий угольную породу и летучую золу, представляет собой новую технологию закладки, разработанную на угольных шахтах Китая, которая позволяет повторно использовать экологически опасные отходы, такие как порода и летучая зола, в подземных очистных камерах. Материалы CCGPB обеспечивают эффективную поддержку массива при обрушении пород кровли и снижают оседание земной поверхности. В данной работе на подземной угольной шахте проводился полевой мониторинг свойств CCGPB, включавший главным образом измерение температуры и влажности в очистном забое, внутренней температуры гидратации CCGPB, напряженного состояния закладочного массива и перемещений. Сначала были представлены состав закладочного материала, технология приготовления пасты, процедуры получения пульпы, геология угольного месторождения и горнотехнические условия. Затем непосредственно на объекте была разработана система мониторинга. Была установлена система онлайн-мониторинга. Результаты полевых наблюдений показали, что температура твердения значительно изменялась: от 26 °C вблизи вентиляционного штрека до 37 °C вблизи конвейерного штрека. Влажность твердения изменялась аналогичным образом, увеличиваясь от 60% относительной влажности (RH) вблизи вентиляционного штрека до 81% RH вблизи конвейерного штрека. Процесс внутренней гидратации пасты был разделен на четыре стадии: стадию быстрой гидратации, стадию замедленной гидратации, стадию быстрого снижения интенсивности гидратации и относительно стабильную стадию. Максимальная температура гидратации составила 50 °C и была измерена на вторые сутки после закладки. Температура стабилизировалась примерно на уровне 41 °C. Эволюция давления кровли, действующего на CCGPB, была разделена на четыре стадии: стадию развития, стадию регулирования, стадию быстрого роста и относительно стабильную стадию. Максимальная нагрузка со стороны кровли в средней части очистного забоя составила 12 МПа. Деформация закладочного массива проходила четыре стадии: быстрой деформации, медленной деформации, относительно стабильную и длительной стабилизации. Максимальная деформация составила 104,3 мм и наблюдалась в средней части забоя...