充填采场属于人工支护的范畴,类似于采用锚杆、喷射混凝土等人工措施支护采场巷道,其目的在于维护采场围岩的自身强度和支护结构的承载能力,防止采场或巷道围岩的整体失稳或局部垮冒。
2.2.1充填体的支护作用
对于充填体的支护作用(图2-1),布雷迪和布朗认为有下列3种充填类型。
图2-1矿山充填支护的作用机理
1)表面支护作用
通过对采场边界关键块体的位移施加运动约束,充填体可以防止在低应力条件下开挖空间周边岩体时空间上的渐进破坏。
2)局部支护作用
由邻近的采矿活动引起的采场帮壁岩体的准连续性刚体位移,使得充填体发挥被动抗体的作用。作用在充填体与岩体交界面上的支护压力允许在采场周边产生很高的局部应力梯度。实践已证明,即使小的表面荷载对摩擦型介质中的屈服区范围也可能产生重大的影响。
3)总体支护作用
如果充填体受到适当的约束,它在矿山结构中可以起到一种总体支护构件的作用。也就是说,在岩体与充填体交界面上采矿所诱导的位移将引起充填体的变形,而这类变形又导致了整个矿山近场区域中应力状态的降低。