充填采場屬于人工支護(hù)的范疇,類似于采用錨桿、噴射混凝土等人工措施支護(hù)采場巷道,其目的在于維護(hù)采場圍巖的自身強(qiáng)度和支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載能力,防止采場或巷道圍巖的整體失穩(wěn)或局部垮冒。
2.2.1充填體的支護(hù)作用
對于充填體的支護(hù)作用(圖2-1),布雷迪和布朗認(rèn)為有下列3種充填類型。
圖2-1礦山充填支護(hù)的作用機(jī)理
1)表面支護(hù)作用
通過對采場邊界關(guān)鍵塊體的位移施加運(yùn)動約束,充填體可以防止在低應(yīng)力條件下開挖空間周邊巖體時(shí)空間上的漸進(jìn)破壞。
2)局部支護(hù)作用
由鄰近的采礦活動引起的采場幫壁巖體的準(zhǔn)連續(xù)性剛體位移,使得充填體發(fā)揮被動抗體的作用。作用在充填體與巖體交界面上的支護(hù)壓力允許在采場周邊產(chǎn)生很高的局部應(yīng)力梯度。實(shí)踐已證明,即使小的表面荷載對摩擦型介質(zhì)中的屈服區(qū)范圍也可能產(chǎn)生重大的影響。
3)總體支護(hù)作用
如果充填體受到適當(dāng)?shù)募s束,它在礦山結(jié)構(gòu)中可以起到一種總體支護(hù)構(gòu)件的作用。也就是說,在巖體與充填體交界面上采礦所誘導(dǎo)的位移將引起充填體的變形,而這類變形又導(dǎo)致了整個(gè)礦山近場區(qū)域中應(yīng)力狀態(tài)的降低。