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本文针对冬瓜山铜矿存在的两个亟需解决的两个重大安全生产问题展开研究,一是深部正在开采矿体上部的大型采空区群对矿山自身可持续生产和周边环境带来极大的安全问题;二是深部矿床开采产生的大量尾砂的堆存问题。纵观国内外采空区处理方法,并结合矿山目前存在的这两个问题和实际情况,选用全尾砂充填采空区作为解决问题的最佳方案。针对全尾砂充填特大采空区群存在的技术难题,本文对充填材料,料浆制备,管道输送,排水以及充填空区稳定性等难题展开研究,主要内容与成果如下所示:1.进行了尾砂沉降实验,建立了采空区充填物理模型,通过不同浓度尾砂与充填高度的模型对比试验,了解尾砂浆的流动特性,主副模型与水平管内尾砂流动、沉积过程、赋存状态、充填效果、各测压管水头的分布与变化以及管涌产生的条件与影响,为成功实施特大采空区全尾砂充填治理提供了依据。2.针对极细粒级全尾砂浆高浓度制备和深井全尾砂高浓度充填料浆自流输送降压问题,高浓度全尾料浆远距离搬运和极细粒级全尾砂充填的水砂分离、滤水排水等难题,创造性地提出了“高位放砂、多中段排水和间断充填”的充填工艺,在充填理论方面有了进一步的突破,并结合井下混凝土封闭墙结构、充填过程监控等技术手段,使得空区综合治理技术达到了较高水平。3.采用三维有限差分程序FLAC3D软件对充填结束后空区围岩进行计算与分析,结果表明采用全尾砂对空区进行充填,能很好的改善空区围岩的受力状态;充填采空区地压活动监测分析表明利用全尾砂充填特大采空区群,能够很好的控制地压活动;全尾砂充填工程验证勘察结果显示,采空区尾砂密实度较好,颗粒级配良好,稳定性较好。