Влияние полипропиленовой фибры на прочностные свойства льдопородных закладочных смесей Influence of polypropylene fiber on the strength properties of ice-rock stacking mix

В статье приведены результаты экспериментальных исследований по определению прочности образцов льдопородной закладки на сжатие в зависимости от содержания воды и коротких полипропиленовых волокон диаметром 10÷15 мкм. Промораживание и испытание исследуемых образцов проводились при температуре -20 °С. Установлено оптимальное содержание фибры для льдопородной закладки из дробленого алевролита с золотоносного месторождения "Бадран". Наибольший прирост прочности льдопородных образцов на 38 % с 8,7 до 12 МПа достигается при объемном содержании фибры µ ≈ 0,5 % (4,35 кг/м3). При содержании фибры от 4,35÷17,4 кг/м3(µ = 0,5÷2 %) прочность исследуемых образцов варьируется в пределах от 12 до 10,4 МПа. Дальнейшее увеличение содержания фибры до 34,8 кг/м3 (≈ 4 %) приводит к снижению плотности исследуемых образцов с 1763 до 1476 кг/м3 и прочности до 5,8 МПа. В условиях неполного водонасыщения при объемном содержании воды в 15 и 30 % введение фибры в состав льдопородной закладки не приводит к росту прочности. Исследуемые образцы разрушались в части, где количество льда-цемента было наименьшим. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о наличии технической возможности повышения прочности льдопородного закладочного материала путем введения в состав смеси хаотично ориентированных микроармирующих волокон. Практическая значимость полученных результатов заключается в возможности повышения прочности целиков из льдопородной закладки без существенного изменения апробированной технологии, при минимальных дополнительных затратах. Полученные результаты исследований рекомендуются для использования при формировании закладки из промораживаемых пород в натурных условиях и расчетах конструктивных параметров систем разработки с применением смерзающейся закладки. Лабораторные исследования проводились на оборудовании ЦКП ФИЦ ЯНЦ СО РАН (грант 13.ЦКП.21.0016).