充填材料范文（精选11篇）
充填材料 第1篇
关键词：公路,采空区,充填,高水材料
1 采空区对高速公路的危害
采空区对高速公路主要的危害包含以下几个方面:采空区引起路基沉降, 造成路基路面开裂, 导致道路等级降低, 或造成路面低洼积水, 路面浸渍破坏;采空区失稳冒落, 使地表产生裂缝、陷坑和台阶等;地表倾斜致使路面坡度发生变化, 导致高速行驶车辆的重心产生偏移, 弯道处侧翻事故频发;地表的水平变形和曲率使路面因受拉而开裂或因压缩而隆起, 导致路面发生波浪起伏以及路面与路基间发生离层;此外, 采空区对桥梁、隧道工程的危害同样非常严峻。
2 采空区传统充填技术
传统充填技术主要有以下几种[1]。
2.1 干式充填
通过天井用矿车或人工将充填材料送到采场进行充填。干式充填系统的作业环节多, 充填能力较弱, 且粉尘大, 充填体不能完全充满采空区;但该方法投资少。目前有些矿山用铲运机等机械化生产方式[2]。
2.2 水力输送充填
水砂充填的材料主要是脱泥尾砂或天然砂, 与水混合成浓度均匀的砂浆 (一般充填料浆的固体质量浓度低于70%) , 利用自然压头或泵压, 通过管边或与管边相接的钻孔, , 把把充充填填料料输输送送到到需需要充填的回采工作面。水力充填分为水力胶结充填和水力非胶结充填两种。
2.3 条带开采
条带开采因采出率低、巷道掘进率高, 且对地面的减沉效果不佳, 因而应用的范围有限。
2.4 膏体充填
膏体充填充填材料是使用全尾砂或全尾砂与碎石的混合料。可以减少井下充填带来的污染及排水费用, 同时, 充填体强度高且水泥消耗量小, 一定程度上降低了充填成本;充填体易于接顶, 有利于采场围岩的稳定和采矿作业安全性[3]。膏体充填工艺系统构建相对复杂, 初期投入大, 充填管道易于堵塞, 固体集料需求量大。
3 高水材料充填采空区技术
在地面建立充填站, 将超高水材料 (A料和B料) 在地面配制成两种以水为主要成分的具有高流动性的浆体 (水含量95%以上) , 通过管路输送到井下, 在即将进入充填区之前进行混合, 并添加少量特制材料 (A+料、B+料) , 倒入充填袋来进行充填, 使其达到充填效果。
下面以河北省邢东煤矿1126工作面为例, 介绍高水充填材料处治采空区的原理及效果。
3.1 充填工艺
做法:将开采工作面用隔板支架分成多个区域, 沿平行工作面方向布置多个充填包, 包与包间空一个支架, 具体情况如图1所示。
3.2 临界充填厚度计算
在充填开采中, 直接顶厚度计算公式为:
其中, d为充填体厚度, m;SA为基本顶不断裂情况下最大允许沉降值, 一般采场为0.15 m~0.25 m;∑h为直接顶厚度, 此处依地层情况为5.57 m;M为采高, 此处为4.5 m。
式 (1) 变形得到:
通过计算, 求得临界充填厚度为3.0 m。
3.3 顶板岩层移动规律
运用FLAC3D对不同推进距离时直接顶岩层和老顶岩层的破断规律进行了计算, 文中仅列出推进120 m和240 m两种工况。
1) 直接顶岩层—推进120 m时见图2。
2) 老顶岩层—推进240 m时见图3。
采用充填方法处理采空区, 直接顶岩层在推进距离达到120 m左右时才开始出现大量的破坏和屈服区域, 此后随推进距离的增加, 破坏范围和程度进一步增大;老顶岩层在推进240 m左右时才开始出现大面积的破坏和屈服, 主要集中在煤体与两巷交界处, 老顶的最大下沉量在6 cm~8 cm左右, 标志老顶未发生明显破断或者垮落。
4 高水材料充填处治采空区减沉效果及结论
4.1 地面沉降监测布置方案
在1126工作面对应的地表位置, 沿推进方向和平行工作面方向各布置一组地面测点, 测点呈十字交叉状, 监测地面采空区引起的地面沉降。
4.2 地面沉降实测结果分析
地面沉降监测结果如图4所示。
从图4可以看出, 地面沉降情况控制较好, 截至目前最大沉降量未超过2 cm。也说明, 公路下伏采空区的处治设计中, 可以考虑采用高水材料进行充填处治。
参考文献
[1]刘同有.充填采矿技术与应用[M].北京:冶金工业出版社, 2001.
[2]彭续承.充填理论及应用[M].长沙:中南工业大学出版社, 2009.
公路下采空区注浆充填材料试验研究 第2篇
公路下采空区注浆充填材料试验研究
对高速公路下采空区充填注浆材料的`选取进行了阐述,并通过对注浆材料浆液进行配比试验和分析,得出注浆材料的特性,指出煤矿采空区注浆浆液配合比应按帷幕孔、注浆孔的性质和孔内空洞、裂隙发育情况来确定.
作 者：曲岩 QU Yan 作者单位：中国水利水电第十三工程局有限公司,山东,德州,251200刊 名：山西建筑英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE年，卷(期)：35(26)分类号：U416.1关键词：采空区 注浆工程 注浆材料 配比试验
充填材料 第3篇
资料与方法
收治老年根面龋患者120例356颗下颌后牙，年龄63～80岁，，根面龋诊断标准采用世界卫生组织和美国国立牙病研究所（NIDR）推荐的标准[1]：①病损位于根面，颜色从淡黄到棕黄色，探软和发涩，有浅的或深的缺损；②病损位于釉牙骨质界面积1/2以上位于根部方计为根龋，否则按冠龋计；③位于根部的继发龋也计为根龋。纳入要求：均为下颌后牙浅根龋，患牙无松动，牙周无萎缩且无牙髓病变。无药物过敏史。采用自身对照法将每例患者左右对称的根面龋患牙一侧178颗设为A组，另一侧178颗为B组。所有受试者均签署知情同意书，且整个过程均由同一医生完成。
方法：A组在排龈线压排牙龈10秒钟后，在龋洞表面涂布Carisolv伢典（瑞典Mediteam Dental AB）凝胶30秒后用ART专用器械祛除龋洞内软化的龋坏组织并祛除去薄且无支持的牙釉质，祛除病变组织的标准为洞内为浅棕色质硬的牙本质，清洁消毒窝洞，隔湿，干燥后以富士Ⅱ型光固化玻璃离子改良型（FUJI Ⅱ LCIM-PROVED）修复龋洞。B组用常规涡轮手机祛除龋坏组织预备窝洞形状，清洁消毒窝洞后以光固化树脂修复龋洞，并修整外形。
疗效判断标准：分别在治疗后半年、1年复查修复体保留情况和龋坏情况，按ART手册推荐检查程序进行评价[2，3]。
结 果
治疗后6个月随访复查356颗根面龋牙，随访率100%。治疗后1年患者29颗患牙因其他原因缺失，随访复查327颗根面龋牙，随访率92%。A组和B组经统计学检验，近期疗效X2=0248，P>005无统计学意义。远期疗效，X2=5442，005>P>001有统计学意义，见表1和表2。
老年根龋是老年人一种常见龋病，也是老年人缺失牙齿的主要原因之一[4]。口腔组织器官渐趋退行性变化是根龋发生的主要原因。牙龈常随年龄递增而日渐退缩，牙根即会暴露在口腔中，牙骨质层呈板样结构而易使菌斑堆积其上，遂引起根龋、腐蚀性病损及牙本质感觉敏感症。而且有这些临床症状的患者不能维持良好的口腔卫生，结果牙周疾病渐加重导致龋病进一步发展。并且随着社会老龄化对根面龋修复的治疗会相应增加。充填治疗后修复体不直接承受咀嚼压力，只是间接承受颌力传导的影响。这一切都为ART的广泛应用提供了基础。
由于ART技术同时配合伢典治疗龋病具有操作简单，创伤性小，最大程度地减少了老年人就诊时的紧张和疼痛不适，易于推广的优点，成为世界卫生组织（WHO）大力推荐的充填方法。FUJI Ⅱ具有良好的生物相容性，对牙髓有亲水性，可在口腔环境中不断释放氟离子，抑制了牙体脱矿同时促进牙体再矿化，同时该材料通过羧酸盐基团与牙釉质的羟基有机结合，可形成黏附較强的化学结合 。其热膨胀系数接近于牙体硬组织故可获得良好的边缘密封效果，从而降低了继发龋的发生[5]。而光固化树脂充填，由于根面龋解剖位置导致了光固化材料因照射角度不够理想，影响其固化作用，加之树脂材料本身具有聚合收缩的特性，使充填体与窝洞结合边缘造成了微渗漏，导致了较高的继发龋发生率。同时，由于树脂材料充填以前的酸蚀对牙髓组织具有较强刺激作用，使部分龋病转化成为牙髓病变，导致龋病充填治疗失败。
本组失败病例均是充填物脱落，究其原因，ART技术存在手用器械的局限性较难完全去净龋坏组织，且根面龋操作空间有限也可引起去腐不当，故术者在操作中要严格细致，充分发挥伢典的去腐能力，选用锐利的大小合适的器械尽力去净病变组织，以弥补ART治疗方法的不足。并且充填前应注意窝洞消毒、修复材料与洞型紧贴等，从而提高ART技术治疗老年根面龋的疗效。
参考文献
1 方碧松，李雨琴，韩淑英.老年人根面龋及其部分相关因素研究[J].北京口腔医学，1998，6（3）：106.
2 Frencken JE，Pilot T，Van Amerongen E，et al.Manual for the atraumatic restorative treatment approach to control dental caries.3rd ed Groningen：WHO Collaborating Center for Oral Healtha Services Research，1997：2-4.
3 Frencken JE，Songpaisan Y，Phantamvanit P，et al.Atraumatic restorative treatment technique（ART）-Evaluaion after one year.Int Dent J，1994，44（6）：460-464.
充填材料 第4篇
注浆材料是注浆技术中不可缺少的一个组成部分。龙湖煤矿南二采区急倾斜煤层为水体下回采, 采空区矸石充填注浆胶结的目的是使矸石由散体状态胶结形成矸石胶结带, 提高矸石充填体的强度[1], 同时, 浆液扩散充满矸石与顶板之间的空隙距离, 从而减小顶板的下沉量[3], 有效防止导水裂隙带的向上发展, 降低矿井突水事故发生的可能。本文根据龙湖煤矿的具体条件最终选择水泥-水玻璃作为注浆液。
1 水泥-水玻璃作用机理
水泥本身的凝结和硬化主要是水泥水化析出的凝胶性物质所引起的, 在硅酸三钙的水化过程中, 产生氢氧化钙:3Ca O·Si O2+n H2O→2Ca O·Si O2· (n-1) H2O+Ca (OH) 2
但在其中加入水玻璃后, 水玻璃马上与新生成的氢氧化钙反应, 生成具有一定强度的凝胶体—水化硅酸钙:Ca (OH) 2+Na2O·n Si O2+m H2O→Ca O·n Si O2·m H2O+2Na OH
由于氢氧化钙是逐渐生成的, 氢氧化钙与水玻璃之间的反应则由于氢氧化钙的逐渐生成而连续进行, 其反应较快, 且胶质体越来越多, 强度也越来越高。所以, 水泥-水玻璃浆液的强度, 早期主要是氢氧化钙与水玻璃之间的反应起主要作用。
2 水泥-水玻璃性能参数
2.1 凝胶时间
水泥品种不同, 各种物质的含量也不同, 因此, 凝胶时间也不同。一般来说, 在同一条件下含硅酸三钙的量越多, 与水玻璃反应越快, 凝胶时间也越快。如图1所示。当其它条件相同时, 水泥浆浓度与凝胶时间呈直线关系, 即随着水泥浆液浓度的增加, 水灰比越小, 水泥与水玻璃之间的反应加快, 凝胶时间缩短, 如图2所示。水泥浆越浓, 反应越快;而水玻璃则是越稀, 反应越快。如果水泥浆液浓度和水玻璃浓度同时改变, 则比较复杂。当其它条件相同时, 试验结果表明, 水泥浆和水玻璃的体积比从1:0.3到1:1的范围内呈直线关系, 随着水玻璃用量的减少, 凝胶时间缩短, 试验结果如图3所示。这个结果很重要, 特别是对实际注浆意义很大, 为了在实际注浆过程中调节凝胶时间, 就可以直接调节水泥浆与水玻璃的体积来达到这个目的, 操作时即时改变两台泵的泵量, 实际操作较为简单。
2.2 水泥-水玻璃强度
水泥-水玻璃浆液结石体抗压强度较高, 特别是早期强度较高, 并且增长速度很快, 实验室进行了圆柱形力学性能测试。
圆柱试件的配比如试件尺寸、水灰比、水玻璃浓度以及水泥与水玻璃比例等如表1所示。试件的单轴压缩曲线不同水灰比、不同水玻璃浓度水泥-水玻璃试件轴向抗压应力-应变曲线如图6所示。不同水灰比、不同水玻璃浓度水泥-水玻璃试件强度对比如图7。
水玻璃35°Be;C:S=1:1;温度24℃
C:S=1:0.6 (体积比) ;温度23℃;普通硅酸盐水泥
水灰比1:1;温度23℃;500#普通硅酸盐水泥
注:温度24℃.
3 结论
对实验数据分析, 可以得出以下结论:当水玻璃浓度一定时, 随着水灰比的增大, 水泥-水玻璃圆柱形试件的单轴抗压强度逐渐降低。当水玻璃浓度一定时, 随着水灰比的增大, 水泥-水玻璃圆柱形试件的残余强度逐渐也降低当试件水灰比一定时, 随着水玻璃浓度的降低, 圆柱试件的抗压强度有所增加。
摘要：本文通过改变水泥-水玻璃各种成分的比例, 形成各种不同组分的水泥-水玻璃的浆液, 实验分析以矸石为骨料, 水泥-水玻璃为胶结料胶结形成的“矸石胶结体”的力学性能, 通过测量圆柱形试样的单轴抗压强度, 分析各个因素对其力学性能的影响, 最后得出各个因素对其强度的影响。
关键词：充填注浆,凝胶强度,水泥-水玻璃
参考文献
[1]罗永忠.水泥-粉煤灰浆液试验及工程应用[J].公路交通技术, 2005 (2) :26-281.
[2]李建硕, 姜振泉, 贾建强, 姚普.新型井下注浆材料工程性能及模拟试验研究[J].能源技术与管理, 2008 (02) .
[3]黄青云.粉煤灰水泥注浆材料特性试验研究[J].煤矿现代化, 2005 (5) :32-331.
矿山充填技术 第5篇
进入工业社会以来，人类对能源的需求日益增大。矿山中蕴含着大量能源物质，特别是煤炭，我国未来的发展对其的依赖还很巨大。矿山开采在带来矿产资源的同时，也是诱发地质灾害和污染环境的直接因素。其中最为突出的就是地表沉陷。
矿山充填是治理开采沉陷的有效手段，国内外学者对其进行了大量研究，提出了许多行之有效的方法。自20世纪50年代以来，我国矿山充填技术的发展大致经历了四个阶段：50年代为废石干式充填的全盛时期；60年代发展应用分级尾砂水力充填、碎石水力充填和混凝土胶结充填；70～80年代广泛应用以分级尾砂和天然砂作为充填料的细砂胶结充填技术；90年代全面发展了全尾砂胶结充填、块石砂浆胶结充填、碎石水泥浆胶结充填和膏体泵压输送胶结充填等新技术，促进了我国采矿技术的进步和采矿工业的发展。进入21世纪，矿山开采将转向深部矿体、“三下矿体”以及其它复杂难采矿体。地压控制问题将日益突出，并成为深部高效、安全作业的主要障碍。胶结充填是深部及复杂应力环境下地压控制的有效途径之一，因此，充填采矿法和充填工艺技术越来越受到人们的重视，且在充填采矿法不断改造与发展的过程中得到创新与进步。一方面通过对充填材料和充填体物理力学性质的认识，研究开发来源广泛、成本低廉、便于制浆和输送、充填体强度高的新型充填材料；另一方面，通过对充填体力学作用机理的探讨，结合采矿作业要求，研究新的充填工艺和方式。在此基础上，结合现代矿山充填技术发展的趋势，逐渐形成了似膏体充填新思想，研究了一种新的充填技术—似膏体充填新技术。
1矿山充填技术的应用概况
目前在中国应用的充填工艺主要有分级尾砂充填、全尾砂胶结充填、废石胶结充填、膏体泵送胶结充填、磨砂胶结充填、赤泥胶结充填、高水固化胶结充填、少量的天然砂胶结充填和干式充填。1.1分级尾砂充填
分级尾砂充填工艺是我国应用最为广泛的充填工艺，绝大部分充填矿山均建有分级尾砂充填系统，包括分级尾砂胶结充填和非胶结充填。这一充填工艺和技术已相当成熟，其输送浓度为65％～70％。分级尾砂的利用粒径一般为+37μm，利用率一般在50％，而对有些多金属矿山，其产率仅30％左右，如凡口铅锌矿、西林铅锌矿、安庆铜矿等矿山。1.2高浓度全尾砂胶结充填
高浓度全尾砂胶结充填工艺的特点是以全尾砂作为充填骨料，通过活化搅拌，在高浓度状态下输送到采场。该工艺全部尾砂作为充填料，因而适用于充填料来源不足、在地表不能建尾砂库、尾砂中含有害物质需要处理或尾砂中含有将来可以利用的有用物质而需要保存在井下的矿山。该法不能用常规方法搅拌，必须用活化搅拌技术，才能制备出高质量的全尾砂胶结充填料。
上世纪90年代初开始，长沙矿山研究院进行了全尾砂活化搅拌机的研究，第二代全尾砂活化搅拌机在济南钢铁公司张马屯铁矿投入用，该系统的尾砂利用率为100％。因而使张马屯铁矿成为一座无尾砂库、不外排尾砂的金属矿山。该技术现已相继在柿竹园多金属矿和湘西金矿等矿山得到推广应用。为了大面积推广应用全尾砂充填工艺，有必要进一步研究开发全尾砂脱水新技术。由加拿大莫吉尔大学提出的一种脱水流程将会很有发展前途。该流程装备有水力旋流器、沉淀漏斗和浓密机。其最终产品是浓密机的溢流和沉淀漏斗的底流，底流的固体浓度可达78％。1.3块石砂浆胶结充填
块石砂浆胶结充填的基本特点是以砂浆包裹块石形成胶结充填体。所谓包裹包含两层意义：①为砂浆包裹单个块石，形成坚固的胶结充填体；②块石位于采场中央而四周被砂浆包裹，形成一种“外强中干”的具有整体支撑能力和自立能力的胶结整体。块石粒径一般小于300mm。砂浆一般为细砂浆或尾砂浆。
由于充填体中的部分砂浆被块石替代，不但提高了充填体的整体强度，而且可显著降低充填成本。该工艺将块石与砂浆分别输送井下，下放到采场混合形成胶结体(故一般适用于大采场充填)。若矿山有露天采场的剥离废石可供利用，则效益更值显著。
该技术于70年代首先在澳大利亚的芒特艾萨矿应用成功后获推广，国内则由长沙矿山研究院与柳州华锡公司铜坑锡矿共同研究开发，并于1993年在铜坑锡矿成功地应用了这一技术。铜坑矿所用的块石粒径为10～300mm，经自重输送到井下后再通过悬挂式胶带输送机送至采场；-5mm的磨砂浆，通过管道自溜输送到井下。平均水泥耗量约lOOkg／m3，28d的充填体试块单轴抗压强度可达2～3MPa。1.4碎石水泥浆胶结充填
碎石水泥浆胶结充填是以自然级配的碎石料作为充填集料的一种充填新工艺。往往将碎石与水泥浆分别输送到井下，充填料采用无轨设备或矿车运送充入采场，也可借助自重经溜槽直接充入采空区，通过水泥浆浇淋碎石进行自淋混合。
该充填方式继承了粗骨料胶结充填体具有的高力学强度(或低水泥单耗)和无需采场脱水的优点，同时也克服了传统混凝土胶结充填方式对集料配合要求高、需经机械混合和输送难度大等缺点。因而具有较广泛的适用范围，无论是大采场或小采场、大规模充填或小规模充填均可应用。特别是有井下掘进废石和露天矿剥离废石可供利用时，经济效益尤佳。碎石水泥浆胶结充填还具有应用灵活的优势，当充填规模较小时，其充填系统相当简易，基建投资低，因此，小规模充填时，该充填工艺亦具优势。
加拿大的基德克里克矿、奥地利的布莱堡铅锌矿、联邦德国的德莱斯赖重晶石矿等国外矿山，于80年代即已应用碎石水泥浆充填技术。
90年代长沙矿山研究院与丰山铜矿共同研究开发的碎石水泥浆胶结充填技术，成功用于分段采场的充填。该系统采用一80mm的自然级配碎石料和掘进废石料作为集料，充填料试块28d的单轴抗压强度为2～4MPa。1.5废石胶结充填
废石充填往往采用自然级配的破碎料、掘进废石料作为充填集料。大规模废石胶结充填主要采用自淋混合的工艺制备胶结混合料，不但简化了混合工艺，大幅度降低了制造成本，而且可实现大规模连续充填。
胶结充填料浆体通过管道输送到井下采场。废石散体一般采用多种输送方式，如自溜、带式输送机、矿车等。分流输送工艺对充填料的输送特性没有特殊要求。因而，分流输送为实现最佳用水量配合和简化物料配合的要求，奠定了工艺基础。
国内大规模应用废石胶结充填的矿山有丰山铜矿、龙首镍矿、吉林镍矿、金山金矿、望儿山金矿、新桥硫铁矿和铜坑锡矿等，而部分应用废石的矿山则较多，如凡口铅锌矿、金川二矿和白银深部铜矿等，均部分利用井下废石进行胶结充填。其中铜坑锡矿和深部铜矿为废石砂浆胶结充填，其他矿山为废石水泥浆胶结充填。1.6膏体泵送胶结充填
膏体泵送胶结充填的特点是将充填物料制备成高浓度的膏体状稠料，借助正压排量泵输送。该充填方式的关键因素是物料的可泵送特性，因此对充填物料的配合有比较严格的要求。目前工业上常用的配料方式是粗物料+细物料+超细物料。试验表明，当充填料中细料含量大于45％，且其中一25μm的超细物料含量达到25％时，混合料具有很高的抗沉淀能力，在管道内存留一段时间仍然可泵送；超细物料在压力作用下可于管壁内侧形成一层润滑薄膜，可输性好。水泥的添加方式一般有3种选择：地表制备泵送混合料时添加水泥；井下进入采场前加水泥干粉；井下进入采场前加水泥浆。
1994年在金川二矿建成了膏体泵送充填系统，并相继在铜绿山铜矿、山东湖田铝土矿也建设了膏体泵送充填系统。其中前两座矿山用德国泵，后者用中国沈阳泵。1.7磨砂胶结充填
磨砂胶结充填已逐步减少，目前成规模应用的矿山主要有金川二矿、龙首矿、武山铜矿和建德铜矿。20世纪80年代在金川二矿区和龙首矿建成了磨砂高浓度自流充填工艺系统。目前金川集团公司二矿区、龙首矿、三矿区分别有5、2、2套高浓度磨砂胶结自流充填工艺系统，年充填量达到150万m3。1.8赤泥胶结充填
赤泥胶结充填于20世纪90年代在山东湖田钜土矿应用成功。其主要组份包括赤泥、粉煤灰、石灰和减水剂。选用粉煤灰作为充填掺和料，其作用是吸收赤泥浆中多余的水分，提高充填料浆浓度。又由于粉煤灰颗粒较均匀且呈球状，和赤泥制备成混合浆后，有利于管道输送。采用主副双管道输送工艺，主管道用于输送赤泥粉煤灰浆，副管道用于输送石灰浆。料浆在井下主副管道的排出口附近经气流混合器进行混合，最终排入采空区时形成不需脱水的膏状物料，凝固后形成较高强度的充填体。1.9赤泥全尾砂胶结充填
赤泥全尾砂胶结充填是以赤泥胶结剂与全尾砂湿合后进行胶结充填的技术。结合山东莱芜铁矿开展了工业试验，其充填料组份包括赤泥、石灰浆和全尾砂。赤泥浆及石灰浆均采用调节液压砂浆泵活塞换向频率来控制输送量，全尾砂则通过调节中间砂仓底部圆盘给料机螺旋阀开度控制给料量。赤泥浆、石灰浆、全尾砂3种组份连续供给搅拌桶后，制备成58％～60％的料浆，通过已有充填钻孔及井下充填管道，自流输送至采空区进行充填。1.10高水固化胶结充填
成规模应用高水固化胶结充填工艺的矿山主要有鸡冠嘴金矿和焦家金矿。其他如铜陵凤凰山铜矿、小铁山铅锌矿和武山铜矿等矿山，则在特殊条件下应用或用于充填接顶。
1.1l似膏体充填新技术
矿山似膏体充填技术集各种充填方式的优点于一体，其主要特点如下。(1)用新研制的全砂土固结剂作胶固剂。该新型胶凝剂一方面能固结全尾砂，胶结体强度高，各方面的性能均达到矿山充填的要求；另一方面还能代替水泥用于其它建筑行业。
(2)实现高浓度、全尾砂管道输送。似膏体浓度接近于膏体，采用全砂土固结剂配以骨料(全尾砂、砂土)制成的高浓度料浆，外观像膏体，故称之为似膏体充填。
(3)料浆流动性能好。在料浆的制备过程中采用了多项新技术，使似膏体料浆流动性能明显优于膏体和高浓度料浆的流动性，接近一般水力充填中等浓度料浆的流动性。能实现自流输送(倍线条件较好)或低压泵送充填。
(4)料浆进入采场后只需少量脱水，充填体质量好，能满足各种强度的需要。井下无排水排泥污染。
似膏体充填技术继承了一般水力充填中料浆流动性能好，易于实现管道输送的优点，同时又具有膏体充填浓度高，井下不脱水或少量脱水，充填质量好，强度高的优势。国内外充填采矿技术水平比较
虽然我国矿山胶结充填工艺研究的技术水平与国外矿山是接近的，但是由于新工艺和新材料尚未得到推广，目前整体上我国与国外先进矿山在充填技术方面差距是较大的，主要表现在以下几个方面。
(1)国外先进矿山在胶结充填作业中基本上已不再使用传统的管道水力输送法，输送充填料时，或用膏体泵送技术取代传统的水力管道输送法，或通过使用活化剂，既保留了水力管道输送系统优点，又大大减少了充填料中水泥的流失。但我国使用充填采矿法的有色金属矿山基本上仍在使用常规的水力输送工艺，通常料浆输送浓度为70％～72％。充填料含水量高，再加上其他因素的影响，使料浆离析严重，井下水泥流失量大，充填体质量差，局部地方甚至是完全沙化的无水泥带。
(2)国外矿山全尾砂充填技术已经成熟并得到了应用，其中既有使用高新技术和设备的泵送膏体充填法，也有使用活化剂并保留水力输送系统的方法。而国内矿山全尾充填技术正处于试验研究阶段，还未普遍开展。(3)国外矿山充填料中粉煤灰、冶炼炉渣等水泥替代物的应用比较普遍，而国内在这方面的试验力度还不够。金川镍矿虽在充填料中添加了粉煤灰，但并未把水泥用量减下来。
(4)我国对充填体强度设计的研究落后，即取用的充填体强度指标偏于保守，水泥投放量大。
国外矿山在井下充填作业中突破以往的强度观念，大胆将水泥用量降低至最低的水平，采用低标号胶结充填料进行较大暴露面积的采矿作业。澳大利亚Mount Isa矿用含水泥3％、细磨炉渣6％(质量比)的尾砂浆浇灌在废石充填体上，其强度为1.1～2.3MPa，回采间柱时其暴露面积约3000m。尽管水泥用量少、充填体强度低，仍能正常采矿。我国充填料配比一般为灰砂比1：4～8，水泥用量多为170～300kg／m3，或100k/t。安庆铜矿Ⅰ#矿体的开采采用两步骤高阶段深孔采矿法，矿房充填时的灰砂比为1：4～6，充填体强度要求达到4MPa。显然，这一点与国外的差距是较突出的。
3矿山充填材料的多元化
充填采矿法中，充填成本占采矿成本的1／3左右，充填成本中充填材料又占80％以上。因此寻求廉价而又能达到必要的物理力学性能的材料作矿用充填材料，以及采用新工艺技术降低水泥单耗量又不致降低充填体强度，是充填技术的主攻方向。3.1尾砂
凡口铅锌矿为解决充填材料严重不足和需建造新的尾沙坝来储存大量细粒级尾砂的矛盾，1991年成功研究了高浓度全尾砂充填新工艺及装备。采用该充填技术，充填料浆进入采场后无需脱水，充填体不离析，水泥不流失，不造成井下污染，充填体28d强度为0.85～1.30MPa，尾砂利用率在95％以上。3.2块石
块石胶结充填法以其成本低、充填体强度高而受到欢迎。“八五”期间，华锡集团铜坑锡矿试验成功了充填系统先进、充填能力大的块石胶结充填工艺技术。为提高充填质量和降低充填成本，该矿先后对块石充填料在采场中的运动规律和堆积特点及混合特性、粗骨料的合理粒级组成、运输过程对骨料粒级变化的影响进行了系列试验，并对块石胶结充填的特征及作用机理等进行了深入地研究。
铜坑锡矿块石胶结充填工艺成功用于生产。该系统充填能力为254m3／h，块石充填体90d的强度可达到2.34MPa。该矿全面推广该技术，充填成本降低了40％左右，年效益达660万～940万元。此外，辽宁红透山铜矿、铜陵新桥硫铁矿也开展了块石胶结充填工艺的研究，也取得了预期的效果。3.3粉煤灰
20世纪80年代金川镍业公司对用粉煤灰和尾砂作为矿山充填料做了大量的试验研究工作。粉煤灰是具有火山灰性质的潜在活性材料，是一种能够就地取材变废为宝的廉价建材资源。金川公司1983年开展此项试验研究，随后又组织了工业试验，取得了较好的效果。金川公司二矿区充填料中，粉煤灰的添加量为90～100kg/m3，可使充填体强度 R28>5MPa。近年来，铜陵新桥硫铁矿也开展了粉煤灰部分代替水泥的试验研究，据该矿测算，采用水泥：粉煤灰：江砂=1：2：8的原料配比充填，要比原来的水泥:江砂=1:6胶结充填成本节约14.46元/m3，下降21.46％。3.4高炉矿渣
上世纪90年代，济南钢铁公司张马屯铁矿为降低充填成本，进行了磨细高炉渣替代胶结充填料中部分水泥的试验研究。试验结果表明，采用尾砂：水泥+炉渣=7：1的配比，高炉矿渣取代水泥充填体，强度不仅不会降低，反而随着炉渣替代水泥量的增加，充填体强度提高。目前，铜都铜业安庆铜矿和南京锌阳矿业公司推广应用了该技术。
3.5全砂土固结材料
该材料选用工业废渣再加入适量天然矿物及化学激发剂，经磨细、均化等工艺制成的一种粉状物料，该材料对粘土量高的砂土及工业垃圾(如矿山尾砂等)有很强的固结能力。试验表明：在与水泥同等用量的情况下，其强度是水泥的2～3倍；在同样强度要求的情况下，材料用量可减少一半以上。
4煤矿矸石井下充填技术的研究
4.1煤矿矸石井下充填技术的研究背景
煤矸石是煤矿开采、洗选加工过程中产生的固体废物。煤矸石堆存占用大量土地，造成土地资源的浪费，全国国有煤矿现有矸石山1500余座，堆积量30亿t以上(占中国工业固体废物排放总量的40％以上)；煤矸石中含有一定的可燃物，易发生自燃，排放的二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等大量有害气体，严重污染大气环境；有害气体随雨水渗入地下，对土壤、地下水等宝贵资源造成了污染，致使农作物减产。可见，煤矸石堆存不仅污染环境，破坏生态平衡，而且影响矿区居民的身体健康。
开采沉陷破坏土地排水系统，使山区风化表土层错动、滑移，引发滑坡和泥石流，加剧了水土流失，同时对矿井本身安全也造成威胁，引起建筑物、铁路、公路、桥梁、管线、供电和通讯系统、地表防洪、蓄水设施等破坏，严重时导致水旱灾害。
有学者提出矸石不出井直接充填井下，既可以消除矸石山，又可以减少开采深陷。近年来的实践表明，煤矸石作为充填物回填井下取得了明显的经济效益。4.2煤矿矸石井下充填技术的研究现状
在倾角较大的下山和矸石附近的存矸间可以采用自溜和人工垒砌来完成，而在倾角较小的下山和平巷要采用设备处理，如扒装机、皮带输送机、刮板输送机等。
(1)扒装机方式。利用扒装机台铲和扒斗，将台铲固定在卸矸点外，回头轮固定在废弃巷道充填面上端(锚喷锚杆巷道挂在锚杆上，也可专门打眼或是棚头上)，用扒斗将矸石扒向充填面。
(2)皮带输送机方式。输送机固定在卸矸点外,皮带机尾可采用悬壁梁架，且可调坡度，将矸石送高或送低，即能充填上山也可充填下山，机身可加长，也可缩短，以保证卸矸的适应性。
皮带输送能较好的将矸石送到充填面，并且可调整卸矸点到充填面的距离，也能减少刮板输送机的磨损问题，而扒斗式具有简便易行的特点，但在与卸载设备排列方面对巷道断面要求较大，在巷道充填系数上也有影响。
目前我国对煤矿井下矸石充填技术的研究还处于研发阶段，并未形成非常系统的理论，而且尝试矸石充填采矿法的矿山只有邢东矿等少数矿山。
5展望
长期以来，矿山充填仅是作为地下采矿的一个工序，以满足采场地压管理的要求。随着人类可持续发展战略的需要，21世纪矿山充填的意义远不只局限于满足地下采矿的地压管理，还将逐渐展示出充分利用矿产资源和环境保护等方面的社会意义。因此，在矿山开采评估过程中应充分认识这一深层次上的意义，树立矿山充填开采的新观念。5.1合理开发矿产资源
从可持续发展的观点出发，矿产资源的合理开发应该是针对人类总体资源，即现有技术水平和经济环境下可以开发利用的当代资源和现有技术水平下还不能开采、利用或者即使能开采利用，但在经济上不合理的远景资源。矿山充填，特别是矿山胶结充填能使当代人在不能确定远景资源的条件下，为将来开发远景资源提供良好的开采
环境，甚至可以说为综合开发和利用人类总体资源奠定了技术基础，是合理开发人类总体矿产资源的最佳技术途径。5.2矿产资源二次利用
在当代所废弃的废料中，大量的属于远景资源，因缺乏足够认识而往往难以激发人们的保护意识。事实上，在地面难以长期安全保存的这些废料，特别是选矿尾砂充填在井下采空区，将是一种最可靠、最经济的储存保护方式，使人类在发展过程中可随时利用这些矿产资源。5.3人类环境保护
矿山充填最显著的效果是保护地表不受破坏和储存工业废料。采矿活动使大量农田和植被遭受破坏，如每年因采煤导致地表塌陷面积达3.35万hm2，而大量的采选废料堆置地表又占用3万～5万km2的土地。将矿山采选废料充填到井下，不但可以得到妥善保存以利于二次利用，而且可以达到保护自然环境的目的。另外，矿山充填还是处理除核废料以外的其他工业废料的一条既安全又经济的有效途径。如奥地利的布莱堡矿就将已建成的泵送充填系统，专门应用于充填处理工业废料。5.4煤矿绿色充填开采 5.4.1采空区充填开采技术
采空区充填开采技术是绿色开采技术的重要组成部分。从理论上来说，充填采矿是解决煤矿开采环境问题的理想途径，但由于目前充填采矿的成本相对偏高，限制了该项技术在煤矿的应用。
在市场经济条件下，充填技术的关键是充填材料的选取及如何降低成本。另外就是充填技术本身，它应该包括充填系统与开采系统的协调；充填运输系统的畅通；充填后材料的力学特性等。顺利解决上述问题将从根本上改变将来我国经济发达区域的开采技术。为了降低充填成本，基于岩层控制的关键层理论，提出了部分充填(条带充填)控制开采沉陷的思路：仅充填部分采空区，只要保证未充填采空区的宽度小于覆岩主关键层的初次破断跨距，且充填条带能保持长期稳定，就可有效控制地表沉陷。5.4.2煤巷支护技术与减少矸石排放
充填材料 第6篇
【关键词】热牙胶；复杂根管充填术；护理配合
【中图分类号】R472
【文献标识码】B
【文章编号】1004-4949（2014）09-0351-02
在根管治疗中，根管充填是能否取得显著疗效的关键，现阶段，常用充填手段包括热牙胶、垂直加压、冷侧压等[1]。牙胶热塑注射充填属于比较先进的充填手段，牙胶通过加热后，可逐渐软化，使牙胶流动性充分发挥作用，选取不规则死角部位，将牙胶注入，有利于将死腔消灭，控制再次感染发生率。本院护理人员具备专业的护理技术，配合医生参与至治疗中，有利于提高临床疗效，将治疗时间缩短[2]。本文主要分析热牙胶充填系统进行复杂根管充填术的护理配合方法，现将研究情况报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般資料
以我院在2012年5月至2014年5月间收治的62例采用热牙胶充填系统实施复杂根管充填术患者为研究对象。男性37例，女性25例，年龄在21至49岁间，平均年龄32.19±5.36岁。其中有15例异型根管患者、47例钙化狭窄根管患者。
1.2 护理配合方法
①术前心理护理。手术实施前，加强与患者的沟通，做好病历记录。术前30分钟，与患者讲述手术注意事项，明确充填目的，使其紧张、焦虑情绪得以缓解，便于配合治疗。
②术前准备。手术实施前需提前备好各种所需用品，其中包括高/低速漩涡机、棉捻、橡皮障、拔髓针、生理盐水、双氧水、干棉卷、充填枪、注胶针、清洁毛刷、充填笔、隔热保护罩、牙胶尖、调刀、尺、无菌持物钳、玻璃板、DG16根管探针、75%酒精棉球等。术前叮嘱患者清洁口腔，可利用含漱液漱口，含漱3次，每次含漱时间为30s。
③术中配合。传递DG16根管探针，明确根管的具体位置，利用生理盐水、双氧水，为根管消毒。护理人员需以根管长度和牙位为依据，将牙胶尖剪好，利用75%酒精棉球对牙胶尖消毒。充填时，护理人员要对充填枪与充填笔进行安装，将热牙胶充填电源打开，对充填枪与充填笔温度进行调节。牙胶块经消毒后，可置于特制槽内，将枪栓安装好，并使加热开关处于开启状态。选取根管测压器（不同锥度），传递给医师加压，护理人员要将隔热保护罩正确佩戴，防止造成患者嘴唇的烫伤。
④术后配合。完成治疗后，患者需拍X线片，明确根管充填疗效。护士将治疗器械撤除，明确患者术后注意事项，禁止咬硬物，若无明显不良反应，可于2周之后，实施牙冠修复。将患者信息与治疗情况详细记录，为回访提供条件。利用清洁毛刷将充填枪中残留的牙胶清除，消毒、清洁仪器。丢弃一次性探针、镊子、口镜等，废物要分类收集与处理。
1.3 统计学方法
对上述两组患者各项记录数据进行分类和汇总处理，采取统计学软件SPSS19.0对上述汇总数据进行分析和处理，计数资料采取率（%）表示，组间率对比采取X2检验；对比以P<0.05为有显著性差异和统计学意义。
2 结果
经研究发现，在47例狭窄根管患者中，充填成功患者47例，成功率为100.0%，在15例异型根管患者中，有12例患者充填成功，成功率为80.0%。狭窄根管患者成功率明显高于异型根管患者，对比差异显著，具有统计学意义（P<0.05）。
患者的充填效果（表1）
3 讨论
护患间的沟通非常重要，为了让患者能够对充填技术增进了解，并接受这种治疗方式，对疾病治疗充满信心，配合医院治疗，护理人员就必须做好相应的护理配合工作，在治疗时确保患者安全，重视护理安全，告知患者充填过程中，如果存在不适症状，需告诉医生。
在治疗期间，患者不能将体位随意更换，也不可随意转动头部，防止充填笔烫伤患者。通过护患间增强沟通，可以让患者对手术注意事项更加明确，促进疾病的治疗。
与传统牙胶填充术相较，热牙胶系统操作时间相对较短，通常在2至3分钟内便可完成操作，不过前期在准备过程中，有多项繁琐环节，这就要求护理人员对手术操作非常熟悉，明确所有仪器的连接方法，知道如何调节设备。在热牙胶充填过程中，护理人员要与手术医师相互配合，选用正确传递手法，将热充填加热器传递至手术医师[3]。将患者牙周唾液清除，防止根管内部受到污染。热牙胶一旦冷却，便会产生收缩现象，牙体间有微小裂缝产生，因此，在填充热牙胶时，需准备根管填充糊剂，以牙根预备情况、牙根数量为依据配备。
手术医师可选取根管口部位，将充填笔加热后置于该部位，烫断牙胶尖。护理人员要准备好垂直加压器，减少手术时间，将髓腔与牙胶密合度增强。完成治疗后，可告知患者，此时牙脆性增加，不能咬硬物，可安装牙套，对牙齿起到保护作用。治疗后2至3天，牙齿会出现酸痛症状，随后症状会逐渐减轻，患者无需过度紧张。若疼痛症状加重，可来院复诊。
术后利用75%酒精棉球，将残留牙胶擦除，充填枪处于冷却状态后，需利用清洁毛刷，将枪膛中的牙胶清除。牙胶清除后，需将隔热保护罩、加热针、填充笔、注胶针等送至消毒中心，对仪器性能进行检查，明确仪器有无异常。
我院护理人员通过与手术医师相互配合，取得了明显疗效，在62例患者中，有59例患者充填成功，其他患者需接受2次填充，治疗效果非常显著，这表明护理人员的配合非常重要，他们需积累丰富的经验，掌握操作技术，更好的与手术医师相互配合，提升患者手术成功率。
参考文献
[1]汪青风，邵倩.应用热牙胶充填系统进行复杂根管充填术的护理配合[J].护理实践与研究，2012（18）：68-69.
[2]张志娟，周利文，黄丽佳等.热牙胶充填系统进行复杂根管充填术的护理配合[J].当代医学，2013（22）：125-126.
复采区煤矸石充填材料力学特性研究 第7篇
焦煤是我国的优质煤种资源,属世界稀缺煤种。随着我国煤炭资源的日益减少,建筑物下、铁路下、水体下和承压水上的压煤开采目前已成为我国煤炭企业面临的主要技术难题。真实的回采区巷道分布难以准确判断,但通过对工作面推进过程中矸石冒落带的形状、分布和注浆过程中的观察,推测一串互相连通的巷道顶板垮落是形成采空区的主要原因。
复采利用是指在老矿井、老水平、老采区、老工作面等,由于地质、采矿、管理技术以及时间变化等原因造成上述地区遗留煤炭,对这些遗留煤炭重新开采利用的过程就叫复采利用。充填复采是采用泵送注浆的方式充填采空区,保证工作面按照正常方式推进回采,具有经济、高效、简单、安全等优点,是一种实现安全高采出率开采,深度提高矿井经济效益的技术。根据试验过程中得到的数据,计算材料的弹性模量,剪切模量,泊松比,抗压强度等力学特性参数。根据全应力-应变曲线与材料力学特性,优化材料配比。
2 充填材料选择
虽然小煤窑回采巷道的分布位置难以确定,但是通过观察可推测大面积的采空区是一串互相连通的巷道顶板垮落后形成的,此类问题可以使用注浆充填这个方法来解决。
2.1 充填材料要求
根据施工及回采的要求,充填材料应具有以下特性。
(1)材料力学性能必须满足顶板支护的要求,同时强度配比易于调节。
(2)部分材料充填后处在煤机截割范围内,因此应具有可截割性。
(3)井下环境复杂,施工空间受限,所以充填系统应简单易操作。
(4)材料会混入煤炭,且不易水化,具备可洗选性。
(5)材料要易于购买,材料成本需可控。
(6)考虑到需要自流填充,材料需要具有一定流动性。
2.2 充填材料选择
以煤矸石为原料,根据设计的配比方案,按照国家相关规范要求,添加高水材料制作速凝固化充填材料试样。其中高水固结充填体是指利用高水速凝材料与水经搅拌制成的混合料浆,用泵或自流输送到采空区后,凝结成的固化体,具有耐水、速凝、强度可再生等特点。
3 试验方案设计
3.1 材料的抗压强度与抗拉强度
岩石的抗压强度是指在无侧束状态下所能承受的最大压力,强度试验中最主要的便为抗压强度的试验。充填材料的抗压强度是否达到要求,将对回采过程中工作面安全可靠产生重要影响。
抗拉强度即表征材料最大均匀塑性变形的抗力,拉伸试样在承受最大拉应力之前,变形是均匀一致的,但超出之后,金属开始出现缩颈现象,即产生集中变形;为它没有形成脆性材料的均匀的塑性变形,拉伸强度反映了材料的抗断裂性。由于填充材料是可以拉伸和压缩,若材料的拉伸强度小于在采矿影响抗压强度,在采动影响下,充填体可能产生拉破坏而失去承载能力。对材料的抗拉强度研究将对指导掌握回采过程中充填材料支撑能力和选取复采区支护方式起到帮助作用。
3.2 实验方法
试验使用设备为岩石伺服三轴、剪切(蠕变)压力试验机,如图1所示。
3.3 设备描述
微机控制岩石伺服三轴、剪切(蠕变)压力试验机,可以实现岩石单轴、三轴、岩石直剪、岩石三轴(单轴)蠕变、岩石剪切蠕变等多种试验,能够完成在不同围压、测试岩石的弹性参量;全应力—变应力试验,获得峰值强度和残余强度;蠕变试验;松弛试验。
3.4 试样制备
实验材料取自施工现场,用边长为150mm的立方体塑料模具制作成型。分为6组,每组3块,共18块,经振捣密实后静置一昼夜,试件拆模养护龄期为28天之后进行实验。
4 材料配比设计
充填材料试样按照水灰比1~3、煤矸石粒径大小取0(无矸石)、小于20mm、20mm~40mm、40mm~60mm,组成12组进行对比实验,表1为充填材料配比设计方案。
5 实验及结果分析
5.1 实验方法
本实验参照行业标准《SL352-2006水工混凝土试验规程》,立方体试样的单轴压缩试验采用中国矿业大学力学实验室TAWD-2000岩石伺服三轴、剪切(蠕变)压力试验机进行。
5.2 实验结果
岩石抗压强度是指岩石在单轴压力作用下达到破坏的极限强度,在数值上等于破坏时的最大压应力,进行单轴压缩试验的目的是了解充填材料承受应力和变形情况。实验结果如表2所示。
试验加载方式采用位移控制,峰前加载速度采用0.1mm/s,峰后加载速度采用0.2mm/s。不同配比下充填体的全应力-应变曲线形状基本一致,表现出明显的塑性,且具有相同的规律。
6 结论
充填体压缩损害时有一定的可塑性,这会破坏的过程是缓慢而渐进的,有利于回采的安全挖掘。在特定的地质条件,采高是影响覆岩层破坏状况最重要的因素之一。
经过实验研究,研究中所配比的混凝土充填材料都可以实现注浆充填的功能作用,满足抗拉抗压强度要求,可应用于复采区充填注浆工作。经过多次比选,在可知范围内确定采用水灰比1∶1、矸石粒径小于20mm、质量比为5的充填材料作为复采区充填材料满足全部要求且经济效益高。
摘要：设计不同配比材料强度测试方案。以煤矸石为原料根据试验设计的配比,按照国家相关规范要求,添加高水材料制作速凝固化充填材料试样,并进行养护。对取自施工现场的材料进行抗压和劈裂抗拉强度试验,实验研究表明,所采用的充填材料强度满足设计要求。
关键词：煤矸石,配比试验,力学特性
参考文献
[1]赵传卿,胡乃联.充填胶凝材料的发展与应用[J].黄金学报,2008,29(1):25-29.
[2]王贤来,姚维信,王虎等.矿山废石全尾砂充填研究现状与发展趋势[J].中国矿业,2011,20(9):76-79.
[3]曹安华,李永辉,盛佳.祁雨沟金矿全尾砂胶结充填材料配比试验研究[J].采矿技术,2010,10(2):17-18.
垫底材料在深龋充填中的应用 第8篇
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择我科2012年1月—8月就诊134例患者中的220个深龋牙, 其中男64例, 女70例, 年龄17岁～58岁, 随机分为2组, 每组110颗深龋牙, 剔除治疗过程中因穿髓等不符合条件者, 按就诊顺序单数为工作组, 双数为对照组。
1.2 方法
工作组采用美国CONAMCO·SADECV生产的氢氧化钙光固化垫底材料, 在不穿髓的前提下, 按常规尽可能去净龋坏组织。可根据患者备洞时反应, 征询患者意见, 采用或不用局部阻滞或浸润麻醉。75%酒精消毒窝洞, 棉球拭干, 在窝洞底部涂布薄薄一层氢氧化钙材料约0.5 mm, 光照20 s。然后常规酸蚀、冲洗、吹干, 涂布NT粘接剂, 光照15 s后, 根据洞深直接或分层充填光照树脂材料, 打磨、抛光。对照组采用上海荣祥齿科材料公司生产的聚羧酸锌, 步骤与工作组基本相同, 只是直接用聚羧酸锌垫底而不是氢氧化钙。2组共用登士柏国际公司生产的Spectrum树脂和NT粘接剂, 所有操作均由笔者完成。
2 结果
工作组110颗牙仅有2例因脱落后患者及时复诊诉有冷热酸痛不适, 可能由于操作时隔湿不好, 粘接剂受污染导致受力后脱落, 后经重新垫底、充填后未诉不适。经3个月～6个月随访, 工作组再无1例出现疼痛。对照组有2例出现自发痛, 6例出现冷热刺激痛, 1例出现咬痛、叩痛。氢氧化钙光固化垫底材料治疗深龋效果明显, 优于聚羧酸锌。
3 讨论
统编教材要求根据深龋的急性或慢性以及不同症状分别采用: (1) 垫底充填; (2) 安抚治疗; (3) 间接盖髓等方法[1]。其中垫底充填适用于自发痛、激发痛不严重, 刺激去除后无连续痛, 能去净龋坏牙本质;安抚治疗适用于无自发痛, 但有明显激发痛, 备洞过程中极其敏感;间接盖髓适用于软龋不能一次去净, 牙本质反应能力下降, 无明显主观症状者。而受患者文化修养、口腔健康意识、经济条件、闲暇时间以及痛阈个体差异的影响, 医师很难从问诊和临床检查中判定龋病的性质及患牙牙髓状况, 所以, 找到一种通用而简洁的方法来处理深龋, 是口腔科医师的共同愿望。况且实际临床中中龋、深龋并没有绝对的界限, 哪怕是中龋, 多填层氢氧化钙光固化材料后再行树脂充填, 也不见得是一种浪费。
有文献建议, 垫了氢氧化钙后再垫一层玻璃离子或聚羧酸锌[1], 笔者认为应根据洞的深度来衡量, 如洞较深, 髓室顶牙本质较薄者可垫一层, 否则可不必再垫。
从材料的成分、性质上分析, 氢氧化钙优于聚羧酸锌, 可能是由于氢氧化钙呈碱性, 可中和炎症产生的酸性产物, 有利于消除炎症;同时, 氢氧化钙可诱导形成牙本质桥, 激活成牙本质细胞碱性磷酸酶而促进硬组织的形成[1]。同时笔者还认为氢氧化钙可为修复性牙本质的生成提供钙离子。当然, 传统氢氧化钙水门汀应该也有相同的作用, 但须调制, 基层使用不太方便, 且硬度稍差。因此, 氢氧化钙光固化垫底材料充填深龋操作简便, 效果理想, 值得临床推广。
参考文献
充填材料 第9篇
关键词：超高水材料,覆岩破坏规律,变形技术
0 引言
地下开采 (采动) 使上覆岩层造成破坏、覆岩的移动使地表变形, 破坏了地面建筑物、道路、管路、水体及耕地, 这就影响和破坏了生态环境, 如何减少这种破坏, 成为了矿业学科重点研究的领域。开采引起地表沉陷问题一直未得到解决, 也引起了人们的广泛关注。15世纪到16世纪时, 人们制定了强制法律措施, 避免开采沉陷造成的损害, 对于地下开采造成的地表破坏进行惩处。因此, 探究采动破坏规律和覆岩运动规律, 减小地表破坏, 成为目前采矿工作者需要解决的问题。为了减少开采破坏影响, 人们尝试了多种方法, 归纳起来主要有地面保护措施和井下开采措施, 这两类措施为中国的“三下”采煤创造了巨大的效益, 但也存在许多问题[1,2]。
1 采空区上覆岩层下沉变形规律
1.1 覆岩破坏的时空关系
所谓覆岩破坏的时空关系, 就是煤层开采过后采场顶底板岩层发生的应力、位移及开裂冒落等形态变化的发生过程和最终形态, 煤层开采影响范围内岩层的动态和静态空间-时间关系。根据开采时间及开采活动的影响程度, 一般可将覆岩破坏的时空关系分为三个主要阶段, 即煤层开切眼至初次放顶阶段、正常回采阶段及煤层开采结束的后期阶段。煤层开采的第一阶段, 也就是煤层开切眼至初次放顶阶段影响范围较小, 一般仅在关键层下部形成开裂与离层, 其范围大致呈拱形。在正常回采阶段, 煤层顶板周期性地垮落与下沉, 直至与采空区冒落矸石接触并将其压实而稳定下来, 此时煤层顶板的影响范围较广直至地表, 岩层发生冒落、开裂、整体弯曲下沉。煤层开采结束后会在采空区周围形成“顶三带”、“侧三带”和“底三带”, 影响范围进一步扩大。
1.2 覆岩破坏的特征
受采动影响, 采空区上覆岩会形成移动盆地, 对地层的影响程度以盆地中心向四周递减直至消失, 即采动破坏性影响逐渐变为非破坏性影响, 而且无论是在顶板、底板岩层, 还是在所采煤层本身中的采动影响, 均呈现出几个不同的区带, 即所谓“顶三带”、“侧三带”和“底三带”。“顶三带”是离层注浆充填所要研究的范围, 对于采空区充填时间和位置的选择有重要指导作用。在采用全部垮落法管理顶板时, 煤层覆岩内有三种不同的采动影响带, 通称冒落带、裂缝带和弯曲带, 根据覆岩的破坏特点, 由采面直至地面, 整个破坏过程中, 离层发展的趋势是由下至上的, 并且存在于整个过程中, 可是某些离层是很短暂的, 某些发育不是特别好的离层不可进行注浆充填。拥有一定特点的离层, 才可运用离层注浆充填减沉技术。
1.3 坚硬岩层在覆岩破坏中的作用分析
煤矿地层是由沉积岩层构成, 具有成层性, 又由于地层时代的不同, 岩性差异悬殊。众多实践及研究发现不同岩层上测点的移动产生下沉差, 说明岩层移动不同步, 出现离层裂缝。采动过程中, 离层空间普遍存在于上、下岩体的接触面之间, 偶尔也存在于厚度比较大的岩层内部。坚硬厚岩层在地层中的作用似梁结构, 由于坚硬岩层形成的岩梁结构厚度、位置等参数不同, 其周期断裂的次数和断距也不相同。这说明覆岩的移动变形是不同步的, 普遍具有离层现象, 但离层位置有高有低, 离层空间有大有小, 持续时间有长有短, 离层主要存在于导水裂隙带, 因此确定导水裂隙带的高度可作为离层发生高度的一个参考。
2 超高水材料长壁充填开采控制覆岩下沉变形技术
2.1 超高水材料简介
高水材料由A、B两种单料组合而成:A料主要含独立烧制的铝土矿、石膏等及复合超缓凝分散剂 (A-A料) ;B料主要含混磨而成的石膏、石灰及少量复合速凝剂 (B-B料) 。两者在1∶1的比例下进行混合后发生一系列化学反应而凝固, 水体积能够达到85%~95%, 调节水体积和外加剂的比例可使凝固后材料的抗压强度发生变化, 根据不同的需要可相应地调初凝时间 (一般在8 min~90 min) , 其28 d强度可达0.66MPa~1.50 MPa。A料、B料不混合的情况下会保持30 h~40 h不凝固, 混合后发生快速水化反应进而凝固。高水材料的初凝抗压强度能够达到最终强度的20%, 7 d抗压强度能够到最终强度的60%~90%, 后期抗压强度增加得较为缓慢。超高水材料中水所占体积超过了95%, 因此其单浆流动性更好, 更有利于对岩层裂隙充填。
2.2 超高水材料长壁充填开采控制覆岩下沉变形理论分析
开采的岩层在采空区和上覆岩层发生离层后, 在影响到地表变形和下沉之前, 对上覆岩层离层空间进行高水材料注浆充填, 使浆液充填离层空间及裂隙带裂隙, 以此支撑上覆岩层达到抑制上覆岩层的移动变形, 控制地表的下沉和变形目的。为之后的采空区高水材料充填争取时间, 两者时间和空间上相互配合, 达到地表的微沉降。采动离层注浆充填, 即从地表打钻至采动覆岩破坏过程中所形成的离层空间, 利用充填工艺通过钻孔向离层空间注入充填材料, 进而抑制离层空间之上的岩层变形和破坏, 使地表沉降变小, 保护地表建筑物和生态环境免遭破坏。
2.3 离层带注浆减沉的作用机理
a) 支撑作用。通过地面钻孔向覆岩离层空间高压注入混合浆液, 水将固体充填物质输送到离层空间中, 固体充填物质脱水沉淀, 体积和密实程度不断增加, 支撑上覆岩层, 阻止或减小其弯曲下沉, 控制最大离层位置不再向上发展;
b) 压实作用。注入在离层空间内的高压浆液, 作用于四周的围岩, 挤压其下部岩层, 使岩层移动过程中所形成的裂隙和碎裂空间被压实, 在设计注浆层位置形成更大的可注浆离层空间, 有利于充分充填, 减小二次沉降量, 提高减沉效果;
c) 控制和减缓地表破坏程度。实施覆岩离层注浆技术, 不仅可减小开采引起的地表沉降和各种变形的绝对值, 而且可降低沉降速度, 使地表下沉盆地平缓, 从而降低对地面建筑设施的破坏程度[3,4]。
3 超高水材料长壁充填开采控制覆岩下沉变形的影响因素
地表移动主要发生在离层之后, 考虑离层的影响因素, 对于选择合适的注浆时机和提高注浆量有理论指导作用。超高水材料中水所占的比例在95%以上, 在使用超高水材料注浆充填覆岩及采空区来控制地表沉陷, 前提要保证井下安全生产, 即必须保证浆液不能流入工作面影响正常生产。
3.1 地层结构
地层结构中岩层的岩性和岩层厚度对离层的形成有较大影响, 特别是坚硬岩层对覆岩变形破坏的影响, 因此在选择用注浆的离层层位时, 应优先考虑岩性坚硬的岩层作为离层注浆充填减沉的控制层。
3.2 采深与采厚
离层发生是从煤层顶板开始, 由此从下向上发生的, 可利用的离层空间存在于冒裂带以上, 当开采深度不大时, 冒裂带高度之上, 很少存在较为适合注浆的离层空间。开采的厚度越大所形成的离层空间也会比较大, 更有利于浆液的注入。
3.3 开采尺寸
煤层采出空间越大, 岩层变形破坏程度越严重。随着工作面的向前推进, 受采动影响的岩层范围不断扩大, 当开采尺寸大于某一定值时, 岩层移动不断发展, 出现在可利用的离层空间, 即高于冒裂带的位置。如在此区间增加浆液的注入量, 会达到较好覆岩控制效果。在条件允许的情况下, 将工作面推进速度适当进行减缓, 如果能够起到保护地表环境不受破坏的效果, 工作面推进应该终止, 等到注浆压力稳定时, 再开始工作面的推进工作。这样对离层空间进行的充填, 效果较好, 能够对上覆岩层进行支撑, 减缓地表的变形和沉降[5]。
4 结语
灵活运用超高水材料的特性, 随煤层开采在上覆岩层出现垮落和变形尚未达到地表之前, 从地面向采空区垮落带、冒落裂隙带打钻孔, 并灌注超高水材料, 完全充填采空空间, 应用高水材料不可压缩的特点, 控制覆岩的移动变形, 解放“三下压煤”, 从而实现地表零沉降。
参考文献
[1]徐乃忠, 张玉卓.覆岩离层注浆控制地表沉陷技术的应用[J].煤炭科学技术, 2000 (5) :33-35.
[2]王金庄, 康建荣, 吴立新.煤矿覆岩离层注浆减缓地表沉降机理与应用探讨[J].中国矿业大学学报, 1999 (4) :55-56.
[3]肖均, 韩斌, 陈寿根.采空区充填注浆钻孔工艺研究[J].四川建筑, 2010 (5) :25-26.
[4]王成真, 冯光明.超高水材料覆岩离层及冒落裂隙带注浆充填技术[J].煤炭科学技术, 2011 (11) :69-71.
充填材料 第10篇
关键词：楔状缺损,富士玻璃离子黏固剂,光固化复合树脂,光固化玻璃离子水门汀夹层技术
楔状缺损是一种人类牙齿常见的慢性非龋性疾病,是牙齿颈部硬组织在某些因素缓慢作用下逐渐丧失,形成的两个光滑斜面组成的缺损,唇颊面多见[1]。临床上常见银汞合金、光固化复合树脂、玻璃离子黏固粉等材料充填缺损。为寻求一种较理想的方法,2010年2月～2010年9月,本科采用三种材料,即富士玻璃离子黏固剂、光固化复合树脂、光固化玻璃离子水门汀夹层技术修复楔状缺损,并对其疗效进行比较,现将结果报告如下。
1资料与方法
1.1一般资料。选择在大连市中医医院口腔科就诊的楔状缺损患者56例,共187颗患牙,其中男31名,女25名,年龄35～80岁,其中前牙75颗,后牙112颗。所有病例均为中度楔状缺损,患牙无龋坏,无牙髓病变,无牙周疾患。
1.2材料与设备。日本产富士玻璃离子黏固剂;上海齿科材料厂生产的玻璃离子黏固剂;美国产Dentsply光固化复合树脂及配套的酸蚀剂,牙釉质粘接剂及登士柏生产的光固化机。
1.3充填方法
1.3.1富士玻璃离子黏固剂组(A组,52颗患牙)清除病损区牙石、色素、消毒后隔湿、吹干,按材料要求调拌,用充填器加压充填,雕刻成形。
1.3.2 Denply光固化复合树脂组(B组,64颗患牙)前期处理同上组。隔湿吹干后涂酸蚀剂30 ml,60 s,冲洗干燥后涂黏接剂,照射30 s后,选择颜色适当的复合树脂加压充填,雕刻成形,光照固化后抛光。
1.3.3光固化玻璃离子水门汀夹层技术(c组,71颗患牙)前期处理同前两组。固化玻璃离子黏固剂充填牙本质层。待其固化后,对其表面及釉质部分进行酸蚀,用清水冲洗,隔湿,干燥,涂布黏接剂,然后选择色泽恰当的光固化复合树脂修复缺损的釉质部分,光照固化抛光。
1.4疗效评价标准。(1)成功:充填体完好,表面光滑,边缘密合,无着色、磨损、脱落,修复体与牙体之间色泽协调无变色,无牙髓刺激症状或继发龋;(2)失败:充填体有松动、磨损、脱落、变色,有牙髓刺激症状或继发龋。
2结果
1年后随访观察三种不同材料充填187颗楔状缺损的疗效,见表1。A组与B组差异无统计学意义(χ2=0.66,P>0.05),而A组、B组与C组比较,差异有统计学意义,(χ2=5.54,P<0.05)。
3讨论
楔状缺损的患病率为5.3%[2],多见于中老年人,发病率高达90%以上[3]。传统修复楔状缺损的材料,如银汞合金,具有硬度高,耐磨损等优点,但是由于其对牙髓刺激性大,妨碍美观等缺点,逐渐被其他材料代替。
富士玻璃离子与牙齿硬组织有很好的生物相容性,它与牙齿的釉质、牙本质很好的粘结性,通过其氢链与牙组织中的钙离子发生化学结合,产生强有力的粘结,边缘密合好。它对牙髓组织刺激小,且能释放氟,具有预防龋病的作用。但此材料色泽协调性差,硬度低,患者不是非常满意,因此不是理想的充填材料[4]。
光固化复合树脂具有仿牙色,修复牙齿色泽理想,机械性能好,有较好的耐磨性和较好的抛光性。它是利用酸蚀剂使牙齿硬组织脱钙,在釉质和牙本质表面形成许多凹凸不平的粗糙面[5],使复合树脂更好渗入,形成树脂突,加强了机械和化学锁结,从而具有良好的粘结性,临床上已广泛用于前牙的美容修复。但它对牙髓刺激性大,对深的楔状缺损,易致牙髓病变,所以中深度缺损需要垫底。
光固化玻璃离子水门汀夹层技术则是结合了富士离子水门汀与光固化复合树脂的优点。玻璃离子水门汀除了具有良好的黏结性,生物相容性刺激性小等优点外,还在牙本质与光固化树脂之间形成一排传导层,起到保护牙髓的作用。玻璃离子表面酸蚀后,也可形成微孔,从而提高与树脂的粘结度与密合度。光固化玻璃离子水门汀夹层技术既具有光固化复合树脂色泽美观,硬度高等优点,又有富士玻璃离子粘结性强,对牙髓刺激性小和防龋的特点,不失为目前修复楔状缺损的理想方法。
参考文献
[1]高学军,沙月琴.现代口腔内科学诊疗手册.北京:北京医科大学出版社,2000:13-14.
[2]张举之.口腔内科学.北京:人民出版社,1999:181-183.
[3]李萍,张清,王嘉德,等.楔状缺损修复治疗的远期临床疗效及其影响因素.中华口腔医学杂志,2001,36(6):437.
[4]范洪亮.Dyract复合体修复楔状缺损患牙的疗效观察.现代口腔医学杂志,2002,16(2):171.
充填材料 第11篇
关键词：矸石粉煤灰配比,养护龄期,抗剪强度
矸石和粉煤灰是煤矿充填采煤法[1]的主要原材料,通过直接利用煤炭开采过程中产生的废弃煤矸石和电厂粉煤灰直接混合用于充填采空区,很好地控制上覆岩层移动与地表沉陷。 在保护环境的同时,对下层煤矿的开采提供材料强度支持,实现煤炭资源开采的最优化。但矸石粉煤灰混合充填物空隙率高;压缩率较大且强度不高。为解决这些不足[2],将矸石粉煤灰混合材料进行注浆改性,注浆的矸石粉煤灰混合材料具有良好的流变性能和强度,能够有效地解决上述问题。本文通过试验,研究不同配比注浆矸石粉煤灰混合充填材料不同养护龄期下抗剪强度机理变化规律,针对相同配比矸石粉煤灰混合充填材料不同养护龄期下抗剪强度机理研究以及对不同配比矸石粉煤灰混合充填材料相同龄期下抗剪强度机理研究,并提出注浆矸石粉煤灰混合充填材料配比与龄期的建议值,对充填采煤的设计、试验研究和开采具有一定的实践意义。
1试验原理
对于矸石,国内外学者提出了多种强度包线的公式,主要有库仑公式De Mello[3]Duncan公式。考虑到注浆矸石粉煤灰混合材料属于复杂的散体材料,在不同的条件下会呈现出多种属性,在本文中将注浆矸石粉煤灰混合材料简化假定为各向同性的连续介质,同时根据试验试样破坏时沿某一主要面破坏的特征,采用摩尔 - 库伦强度 准则对该 类材料破 坏强度进 行分析。摩尔-库伦强度准则是目前岩石力学中应用最为广泛的强度准则之一,其基本思想是认为岩石破裂面产生的破坏剪应力受到岩石材料的内聚力和摩擦力的抵抗,当破裂面上的破坏剪应力等于岩石的 内聚力和 摩擦力时,岩石开始 发生剪切 破坏,其表达式为:
式中:τf为剪切强度;c为内聚力;σ为轴向应力;φ为内摩擦角。
2试验设备与试验设计
2.1试验设备
本试验在四川大学水利水电学院土体三轴剪切试验仪上进行,如图1所示。三轴仪采用等应变控制,剪切速率0.002~ 4mm/min,最大围压1 MPa,试样直径 有39.1、61.8、101 mm 3种。
2.2试验设计
(1)试验材料。矸石是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石,是由无机质和少量有机质组成的混合体[4]。其中主要成分有SiO2、Al2O3、Fe2O3还含有少量的钙、镁、硫等氧化物和碳等。本试验采用的冀中能源股份有限公司邢台矿洗煤矸石矿物成分分析结果见表1。粉煤灰是燃煤电厂排出的主要灰状固体废物,组成物质中主要含有SiO2[5]。本试验采用的邢台电厂粉煤灰化学成分与化学元素分别见表2和表3。
%
%
%
(2)试验方案。试验采用的矸石粉煤灰材料[6,7,8,9]质量比见表4,在试验的试操作中发现1∶0.7之后的试样未能成型,无法完成不固结不排水剪切试验,同时结合考虑水泥浆等经济因素,舍去1∶0.7之后的配比。水泥浆水灰比为4∶1,制作直径为101mm、高度200 mm的圆柱体试件。注浆矸石 粉煤灰混 合充填材料养护龄期分别为4、11和18d,然后进行抗剪强度试验。根据《土工试验规程》(SL237-1999),试验采用不固结不排水剪切 试验。剪切速率 为1.84 mm/min,直至试样 剪切破坏。3个试样为1组,共9组27块试样的试验。采用围压分别0.1、0.2、0.4 MPa。
3试验结果与分析
(1)试验结果。根据常规不固结不排水剪切试验,绘制摩尔-库伦强度包络线,可得出不同配比注浆矸石粉煤灰混合充填材料不同养护龄期下的内聚力c以及内摩擦角φ。在围压为0.2 MPa下,根据公式(1),可求得注浆矸石粉煤灰混合充填材料抗剪强度见表5。
(2)不同配比注浆矸石粉煤灰混合充填材料相同养护龄期下抗剪强度分析。结合表5和图2可以看出,不同配比注浆矸石粉煤灰混合充填材料相同养护龄期下,当养护龄期(4d)较短时,内摩擦角和最大轴力值随着矸石粉煤灰的配比值的减小呈现出先增加后减少的趋势,内聚力和抗剪强度随着矸石粉煤灰的配比值减小而增大。这是由于养护龄期较短,其抗剪强度主要影响因素为内聚力的大小,随着矸石粉煤灰配比值减小, 粉煤灰所占比例增大,粉煤灰分子和矸石之间,粉煤灰分子之间相互浸入程度增大,黏结力增大,导致抗剪强度增大。随着养护龄期(>4d)的增加,内聚力、内摩擦角、最大轴力 和抗剪强度都随着矸石粉煤灰的配比值减小先增加后减少,且最大抗剪强度出现在矸石粉煤灰配比为1∶0.3左右。这是因为当矸石粉煤灰的配比值较小时,矸石所占比例太大,粉煤灰、水泥浆和矸石之间的接触不能达到饱和,粉煤灰和水泥浆不能充分浸入黏结各矸石块间的间距,导致黏聚力达不到矸石强度匹配要求,致使混合充填材料抗剪强度相对较小。而当粉煤灰所占比例增大,由于其材料本身强度不大,粉煤灰、水泥浆和矸石之间的接触饱和,但是矸石比例较小,导致混合充填材料强度相对较小。在矸石粉煤灰比例1∶0.3时,能够达到较合适的比例, 使得粉煤灰、水泥浆和矸石相互接触浸入程度饱和且无某单种材料极度过量或不足,使得该试样抗剪强度最大。
(3)相同配比注浆矸石粉煤灰混合充填材料不同养护龄期下抗剪强度分析(见图3)。在相同配比注浆矸石粉煤灰混合充填材料不同养护龄期下,当配比一定,试样内聚力,内摩擦角, 最大轴力和抗剪强度随着养护龄期的增大而增大,且增长速率越来越慢。在试样养护前期,4d的养护龄期较短,胶结料与骨料接触时间不足,分子间相互侵入程度较小,使得水泥浆与矸石粉煤灰混合材料之间黏结力相对较小,同时试件含水率相对较多,导致抗剪强度较低,内聚力较小;随着养护龄期的加大, 胶结料与骨料的接触时间增多,分子间相互侵入程度增强,使得水泥浆与矸石粉煤灰混合材料之间黏结力增大,同时由于水分散失,试件含水率减小,“水泥浆”浓度增强,从而使得其抗剪强度增强,内聚力增大;但是,随着养护龄期的再次增大,后期水分散失速率减缓,胶结料分子与骨料分子间的相互侵入速率减慢,使得水泥浆与矸 石粉煤灰 混合材料 之间黏结 力增长缓 慢,强度和内聚力在后期增长缓慢。
4结语
利用废弃矸石、电厂粉煤灰混合进行注浆充填,不仅能够减少地表污染,还可以很好地控制上覆岩层移动与地表沉陷。 在保护环境的同时,对下层煤矿的开采提供材料强度支持,实现煤炭资源开采的最优化。具有巨大的经济效益和生态效益。
矸石粉煤灰配比和养护龄期共同对注浆矸石粉煤灰混合充填材料抗剪强度产生影响,粉煤灰、水泥浆和矸石之间的比例需保持在一个比较合适的数值上,才能尽可能的不造成某单种材料饱和极度过量或不足,保证此材料的最大抗剪强度。
不同配比注浆矸石粉煤灰混合充填材料在相同养护龄期下抗剪强度随着矸石粉煤灰混合比值减少呈现出先增大再减小的趋势,在1∶0.3左右其抗剪强度相对较大。
