地下矿山充填体强度设计理论及评价
充填体强度计算及稳定性分析
湖北三鑫金铜股份有限公司（简称三鑫公司） 是中国黄金集团控股的大型黄金矿山企业，位于大 冶市城西３．５ ｋｍ处。其前身鸡冠嘴金矿于１９８８年 建矿，生产规模为２００∥ｄ，经过二期、三期扩建，在 十几年的生产建设中发展壮大，现辖区有鸡冠嘴和 桃花嘴两大矿区，生产规模２２００ Ｌ／ｄ，采选矿石７０ 万∥ａ。年产金１１００ ｋｇ，产铜１００００ ｔ，副产标硫 ４５０００ ｔ，铁精矿６００００ ｔ。
难度远远小于前两种方案，而钢筋混凝土的厚度和 质量通常可以高于前两种方案中的第二次支护的钢 筋混凝土，基本可维持到采场放矿的后期，再加上局 部的钢支护便可以保证采场放矿结束。 ２．２采用支护新方式应注意的问题
（１）因电耙道施工中第一次支护采用喷射混凝 土和少量钢支护，施工速度有较大提高，故一定要合 理地缩小电耙道和各分层采切工程施工的时间差。
国内外部分矿山采场充填配比设计实例及充填 体强度见表ｌ。
表ｌ 国内外部分矿山高大采场充填体配比设计
矿山名称 采矿方法 （妥警筅讫）号需积
充填材料及配比充蕊嚣度
凡口铅锌矿
ＶＣＲ法
３５×（７一ｌＯ）×４０
１４００
鼷ｉ墨髋 胶结ｌ：８ ｌ：１０
…２．５
大冶铜绿山矿
ＶＣＲ法
大厂铜坑锡矿畲譬嘉鬟（１５％茹：∞）
分级尾砂胶结充填
１．０
平均鲫ｍ高限制１００“ 高３５ ｍ宽３１００ｍ２
块石胶结充填 尾砂胶结充填
２．３（块石） １．１（水砂）
１８００
臀憋尊充填
ｏ…．。７８
ｌ：１６ ｌ：２０
斯等茄銎寞尹矿 ＶｃＲ法
６０×７×４５
高６ｌ ｍ宽１０ｒ７一１２２ｍ
尾砂胶结充填 ｌ：８ ｌ：３２
Hale Waihona Puke ｌ：３０ Ｏ．３５一Ｏ．４０
矿山地下采空区膏体充填理论与技术研究
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充填理论
充填Байду номын сангаас论
矿山地下采空区是指矿体开采后留下的空间区域。由于采空区的存在，会导 致岩体不稳定，甚至引发地面塌陷等地质灾害。因此，采空区的充填处理显得尤 为重要。充填理论主要研究充填材料的性质、充填材料的配比以及充填工艺等。
充填技术
1、膏体充填技术
1、膏体充填技术
膏体充填技术是一种以尾砂、废石等工业废料为主要原料，通过搅拌、混合 等工艺制成的膏状充填材料，将其注入到矿山地下采空区进行充填。该技术具有 适应性强、成本低、效果显著等优点，是治理矿山地下采空区的有效手段。
1、实验材料：收集铅锌尾矿和铅锌冶金渣，并进行破碎、磨细处理，以便进 行后续实验。
2、实验过程：将破碎、磨细后的铅锌尾矿和铅锌冶金渣按照一定比例混合， 加入适量的水搅拌均匀，然后倒入模具中成型，最后进行养护。
四、实验方法与流程
3、实验测试：对养护好的充填材料进行物理、化学和力学性能测试，包括密 度、吸水性、抗压强度、抗折强度等指标。同时，利用扫描电子显微镜（SEM） 对材料的微观结构进行观察和分析。
4、开发智能监控系统，实现对膏体充填过程的全过程监控和控制。利用传感 器、监测仪等设备，实时监测充填材料的物理和化学性质以及充填体的固化过程， 确保充填效果达到预期要求。
结论
结论
本次演示对矿山地下采空区膏体充填理论与技术进行了详细探讨，分析了充 填材料的配比、充填工艺及充填体的稳定性等问题。指出了现有技术的不足和研 究创新的思路。通过技术创新，可以有效提高矿山地下采空区膏体充填技术的效 果和降低成本，
矿山地下采空区膏体充填理论 与技术研究
01 引言
03 充填技术
目录
02 充填理论 04 研究现状
探究充填采矿优化设计中的综合稳定性评价指标
探究充填采矿优化设计中的综合稳定性评价指标根据岩石和多元的四项指标因素，以及影响该程序的因素，评选出了最佳方案，采场稳定性及失稳机理进行分析的非线性特性。
结果表明：无论是采取什么样的评价，选择了最佳的解决方案和最糟糕的解决方案是不完全一样的，但主要因素控制的各个选项的影响基本相同；采用这种四项指标填补采场优化的重要工程意义的设计和评估。
标签：充填开采优化设计能源指数排量指标强度指标采场稳定性1引言充填采矿和优化设计，主要是针对不同的采矿工艺和为了在数值分析。
和不同的开采技术将直接导致不同的岩石或采场回填材料的稳定和秩序。
因此，如何评价围岩稳定性和回填不同开采方案是唯一的标准进行优化设计。
评价地下开挖，主要是能源目标，指标和位移强度指标稳定性，并根据这些指标的新方法，如突变级数法，空隙体积守恒原理，投影寻踪权重的一些评价-属性区间识别。
然而，在目前，大多数研究人员其使用过程中的稳定性评价，只是一种指标作为标准的。
对于复杂的地质条件，如只只使用上述评价的一个工程下的岩石，它不能准确地反映趋势和稳定的结构变形机制。
在较大的位移围岩变形机理并不意味着整个结构被破坏，同样，更有活力，强度高并不意味着一个稳定的结构。
因此，上述评价的综合应用可以更合理地指导工程设计。
在本文中，笔者根据能源指数，位移指标和强度指标，岩石和建议回填能量释放率RER，表面平均沉降速率相对标准偏差，采场岩石平均收敛速度RDC和采场回填岩石和平均收益率这四款皇家空军评价和应用进行优化设计充填采矿。
2围岩的整体稳定性评价2.1回填岩石和能量释放率能量释放在一定程度上反映了岩石工程结构的稳定状态取决于岩石开挖，通常RER能量释放率作为系统稳定性评价的语速和音量。
因此，该能量释放率的总能量被定义为系统释放RER和挖掘体积比。
当进行分析时，总能量释放的每个岩石开挖步EII该值的计算公式为：在采场，甚至与填充形成，它是不可能避免的岩石会导致采区（采场）的转变，包括其移动接收器的屋顶上，在基鼓和收敛。
充填体强度计算及稳定性分析
充填体强度计算及稳定性分析1概述锡矿山南矿采空区的充填始于上世纪50年代初，当时主要是用矸石充填西部和河床下面的采空区。
然而，上世纪60~70年代初，锡矿山曾发生了三次大规模的地压活动，给矿山生产和安全带来了严重的灾害。
从这以后，锡矿山南矿的充填采矿技术研究就从未间断，先后使用了干式充填、粗颗粒水砂充填、混凝土胶结充填、全尾砂充填和尾砂胶结充填等充填方法，对于回收资源、降低地表下沉起到了重要的作用。
随着开采深度的增加，地压显现越来越明显。
通过对充填体强度和稳定性的分析，来确定更合理的参数，保证充填质量。
2充填工艺3充填体强度计算和充填体稳固性分析胶结充填体的强度设计因矿山而异,主要取决于具体的开采技术条件和充填条件。
为了使胶结充填体在技术上达到可靠,经济上得到优化,就需要合理的确定充填体的强度。
确定胶结充填体强度和稳定性是一个问题的两个方面。
锡矿山南矿属建筑物和水体下采矿,不允许地表塌陷及岩层开裂,在矿山回采过程中要保证整个矿区岩层的稳定性和二步骤矿房回采的安全。
一步骤矿壁回采胶结充填体强度大小及稳定性对二步骤矿房回采及底柱的回收至关重要,设计合理的充填体强度需要从技术、经济等方面考虑。
矿房胶结充填体的稳定性分析可为矿柱回采方案和结构参数的确定提供依据。
3.1类比法国内外部分矿山采场充填配比设计实例及充填体强度见表1。
表1 国内外部分矿山高大采场充填体配比设计类比分析锡矿山南矿一步骤采场胶结充填设计强度要达2MPa 以上,即充填灰砂比为1:8~1:12之间,才能够满足南矿采矿方法的要求。
3.2 充填体强度计算根据充填体现场调查和强度试验结果,主要分析测试配比为1:6的充填体稳定性,根据现场试验结果,取灰砂比为1:6的充填体强度参数c=0.15MPa ，φ=40°，μ=0.25，充填体容重为γ=2.5 t/m3,充填体与围岩间的内聚力与摩擦角计算时与充填体的值相同,充填体沿走向长度即矿房宽度b=8m , 采用Terzaghi 模型法和Thomas 计算法分析不同结构参数条件下充填体的受力状况。
一种矿山原位充填体力学评价系统及方法
一种矿山原位充填体力学评价系统及方法引言：矿山原位充填是一种在开采过程中利用尾矿、矿石渣、矿山废弃物等填充材料将矿山空洞填充起来的技术。
充填体力学评价是对矿山原位充填的稳定性、强度和变形等性能进行评估和分析的关键过程。
本文将介绍一种矿山原位充填体力学评价系统及方法，以提供更准确、可靠的评价结果。
一、系统概述矿山原位充填体力学评价系统是一套综合分析工具，旨在评估矿山原位充填体的稳定性、强度和变形等性能。
该系统由数据采集、模型建立、参数计算和结果分析等模块组成，通过对充填体力学特性进行定量分析，为矿山充填工程提供科学依据。
二、数据采集数据采集是矿山原位充填体力学评价的基础工作。
通过现场观测和实验室测试，收集充填体的物理力学参数，如密度、含水率、颗粒大小和形状等。
同时，还需获取矿山地质参数，如坚硬岩石的强度和断裂特性等。
这些数据将用于后续的模型建立和参数计算。
三、模型建立模型建立是矿山原位充填体力学评价的核心环节。
根据采集的数据和充填体的实际情况，建立适用的数值模型。
常用的模型包括有限元模型、离散元模型等。
通过模型建立，可以模拟充填体受力、变形和破坏等过程，评估其稳定性和强度。
四、参数计算参数计算是矿山原位充填体力学评价的关键步骤。
根据模型建立的基础上，计算充填体的应力、应变、位移和变形等参数。
通过数值计算，可以预测充填体在不同工况下的响应和行为。
此外，还可以通过参数计算，对充填体的不同因素进行敏感性分析，找出影响充填体力学性能的关键因素。
五、结果分析结果分析是矿山原位充填体力学评价的最终目标。
通过对参数计算结果的分析，评估充填体的稳定性和强度，并预测其在长期运营中的变形和破坏趋势。
同时，还可以根据评价结果，制定合理的充填体设计和施工方案，以提高充填体的整体性能和可靠性。
结论：矿山原位充填体力学评价系统及方法是一种科学、可靠的评价工具，为矿山充填工程提供了重要的技术支持。
通过数据采集、模型建立、参数计算和结果分析等步骤，可以全面评估充填体的稳定性、强度和变形等性能，并制定合理的设计和施工方案。
草楼铁矿采场充填体强度解析计算
24南钢科技与管理2019年第1期草楼铁矿采场充填体强度解析计算李永锋I章书谦？（1.安徽金安矿业有限公司；2.新产业投资集团）扌商要：针对草楼铁矿大直径深孔一步骤采场充填体强度要求偏保守且缺乏依据的情况，利用米切尔法进行不同类型采场充填体的强度要求解析计算。
结合现有充填技术水平在前期充填体质量评价工作的基础上，选取浮动安全系数2.3,综合计算出草楼铁矿典型尺寸采场的充填体强度要求指标，为降低草楼铁矿的充填成本提供理论依据和技术支撑。
关键词：充填体强度米切尔法充填体力学一步骤采场Analytic Calculation on Strength of Stope Backfillsat Caolou Iron MineLI Yongfeng1ZHANG Shuqian2(1.Anhui Jin'an Mining Company Limited； 2.New Industry Investment Group)Abstract:Aiming at the situation that the strength requirement of one-step stope backfills for large diameter and deep holes is conservative and short of theoretic support at Caolou Iron Mine,this paper analyzes and calculates the backfill strength requirements for the typical size stopes in Caolou Iron Mine,after the analysis and calculation with Mitchell method in terms of the backfill strength requirements for different type of stopes.Considering the existing backfilling technology and the previous backfilling quality evaluation,the floating safety factor is defined as2.3.Therefore this paper provides both theoretical and technical support for reducing the backfilling cost at Caolou Iron Mine.Keywords:Backfill Strength,Mitchell Method,Backfill Mechanics,One-step Stope草楼铁矿现生产能力300万t/a,其中0~19线主采区生产规模为矿石200万t/a,图1为草楼铁矿主采区典型区域的采充现状示意图。
充填体强度计算及稳定性分析
充填体强度计算及稳定性分析1概述锡矿山南矿采空区的充填始于上世纪50年代初，当时主要是用矸石充填西部和河床下面的采空区。
然而，上世纪60~70年代初，锡矿山曾发生了三次大规模的地压活动，给矿山生产和安全带来了严重的灾害。
从这以后，锡矿山南矿的充填采矿技术研究就从未间断，先后使用了干式充填、粗颗粒水砂充填、混凝土胶结充填、全尾砂充填和尾砂胶结充填等充填方法，对于回收资源、降低地表下沉起到了重要的作用。
随着开采深度的增加，地压显现越来越明显。
通过对充填体强度和稳定性的分析，来确定更合理的参数，保证充填质量。
2充填工艺3充填体强度计算和充填体稳固性分析胶结充填体的强度设计因矿山而异,主要取决于具体的开采技术条件和充填条件。
为了使胶结充填体在技术上达到可靠,经济上得到优化,就需要合理的确定充填体的强度。
确定胶结充填体强度和稳定性是一个问题的两个方面。
锡矿山南矿属建筑物和水体下采矿,不允许地表塌陷及岩层开裂,在矿山回采过程中要保证整个矿区岩层的稳定性和二步骤矿房回采的安全。
一步骤矿壁回采胶结充填体强度大小及稳定性对二步骤矿房回采及底柱的回收至关重要,设计合理的充填体强度需要从技术、经济等方面考虑。
矿房胶结充填体的稳定性分析可为矿柱回采方案和结构参数的确定提供依据。
3.1类比法国内外部分矿山采场充填配比设计实例及充填体强度见表1。
表1 国内外部分矿山高大采场充填体配比设计类比分析锡矿山南矿一步骤采场胶结充填设计强度要达2MPa 以上,即充填灰砂比为1:8~1:12之间,才能够满足南矿采矿方法的要求。
3.2 充填体强度计算根据充填体现场调查和强度试验结果,主要分析测试配比为1:6的充填体稳定性,根据现场试验结果,取灰砂比为1:6的充填体强度参数c=0.15MPa ，φ=40°，μ=0.25，充填体容重为γ=2.5 t/m3,充填体与围岩间的内聚力与摩擦角计算时与充填体的值相同,充填体沿走向长度即矿房宽度b=8m , 采用Terzaghi 模型法和Thomas 计算法分析不同结构参数条件下充填体的受力状况。
充填体强度总结
充填体强度总结-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII不同矿山充填体强度总结北京科技大学武钢矿业有限责任公司大冶铁矿2011-5-12目录1．充填体强度影响的主要因素 (1)1.1水灰比 (1)1.2骨料粒级级配 (1)1.3 水泥标号 (2)2．提高采后充填体强度的主要措施 (3)3．国内外部分矿山充填材料类型及强度 (3)4．大冶铁矿 (5)4.1尾砂物理化学特性 (5)4.2充填体强度 (7)4.2.1 325#水泥-全尾充填体强度 (7)4.2.2 325#水泥-分级尾砂充填体强度 (7)4.2.3固结剂-分级尾砂充填体强度 (8)5．程潮铁矿 (8)5.1尾砂特性测试结果 (8)5.2普标325#硅酸盐水泥-全尾充填体强度测试 (10)6．金山店铁矿 (10)6.1尾砂特性 (10)6.2充填体强度测试 (11)6.2.1 325#硅酸盐水泥-全尾砂胶结充填体强度 (11)6.2.2 固结剂1-全尾砂胶结充填体强度 (12)6.2.3 固结剂2-全尾砂胶结充填体强度 (12)7．冬瓜山 (13)7.1尾砂特性 (13)7.2充填体强度测试 (14)7.2.1 425#水泥-全尾砂充填试块强度 (14)7.2.2新型胶结材料-全尾砂充填试块强度 (14)8．焦家金矿 (15)8.1尾砂特性 (15)8.2 425#水泥-全尾砂充填体强度 (15)9. 小结 (16)1．充填体强度影响的主要因素充填体强度的高低直接影响着矿体能否安全、持续地开采，因此对影响充填体强度因素的分析意义重大。
影响充填体强度的因素很多，一般包括有材料方面因素、制备因素、施工条件等几个方面。
所配制的胶结体强度的高低是各种因素综合作用的结果。
实践证明，充填体强度影响的主要因素有：水灰比、骨料粒级级配、水泥标号等。
1.1水灰比所谓水灰比即单位体积混凝土中水与水泥的重量比，水灰比对胶结体强度影响很大。
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目录1 前言 (3)2强度设计理论目的 (3)3 充填体作用机理 (4)4充填体强度理论分析 (5)4.1 物体强度基本理论 (5)4.1.1 最大拉应力理论（第一强度理论） (5)4.1.2 最大伸长线应变理论（第二强度理论） (5)4.1.3 最大切应力理论（第三强度理论） (6)4.1.4 形状改变比能理论 (6)4.1.5 莫尔强度理论 (6)4.1.6 评价 (6)4.2 充填体强度理论分析 (7)4.2.1 充填体物理力学性质 (7)4.2.2 充填体的力学性质 (7)4.2.3 充填体结构面的力学性质 (7)4.2.4 矿山地应力、围岩应力的测量 (8)4.3 充填体力学数值分析 (9)4.3.1 有限元法 (10)4.3.2 边界元法 (10)4.3.3 有限差分法 (10)4.3.4 评价 (10)4.4 类比法 (11)4.4.1 概述 (11)4.4.2 特点 (11)4.4.3 作用 (11)4.4.5 类比 (12)4.4.6 评价 (13)5 工程应用 (13)6 结语 (16)7 参考文献 (17)8 致谢 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。
摘要在地下开采中，随着回采工作面的进行，留下的采空区得逐步用充填材料填充，以便维护采空区；利用所形成的充填体进行地压管理，以便防止围岩崩落和地表下沉等带来的安全问题，为后续的回采工作奠定基础。
本文以安全技术经济为原则介绍充填体强度设计理论的目的，充填体的作用机理，强度理论。
通过深入了解以及充填体物理力学性质以及对物体强度理论和理论在实践中的工程应用。
不管是国内矿山还是国外矿山对充填体强度的设计都投入大量人力物力，与理论结合。
摘取单轴抗压实验，扭转剪切实验等实验数据作为参考，并用类比，数值分析提供可靠度；然后将各种理论进行评价并在在实践中得以应用。
在经过类比和数值分析并且评价之后得出相应的充填体强度对应的配比和灰砂比，使得充填体强度承受不同矿山围岩应力，并依旧保持稳定。
关键词：充填体；充填体强度；理论；围岩应力；实验；类比；数值分析AbstractIn underground mining, the goaf left should be filled with filling materials gradually along with the mining working face, so as to maintain the goaf.The formed backfill is used for ground pressure management, so as to prevent safety problems caused by surrounding rock collapse and surface subsidence, laying a foundation for subsequent mining work.In this paper, the purpose of backfill strength design theory, backfill action mechanism and strength theory are introduced based on the principle of safety, technology and economy.Through in-depth understanding of the physical and mechanical properties of backfill and the theory of object strength and theoretical application in practice engineering.Both domestic and foreign mines put a lot of manpower and material resources into the design of backfill strength, which is combined with theories.The experimental data of uniaxial compression test and torsion shear test were taken as reference, and the reliability was provided by analogy and numerical analysis.Then the various theories are evaluated and applied in practice.After analogy and numerical analysis and evaluation, the matching ratio andlime-sand ratio corresponding to the strength of backfill are obtained, so that the strength of backfill can withstand the stress of surrounding rock of different mines and remain stable.Key words:Filling body Backfill strength Theory Surrounding rock stress The experiment Analogy Numerical analysis1 前言采矿工程这一技术学科是近代、现代工业发展的重要基本。
以及在农业、服务业上的进步也离不开采矿的重要分支。
国家的进步、繁荣以及世界文明的发展都与采矿行业息息相关。
其中，充填是采矿工程一道重要流程，在不同采矿方法中扮演举足轻重的地位；对采矿中采准，切割，回采以及后续的回填处理有承上启下，或综上，又或致力于发展矿山前景做铺垫。
并且随着时代的变迁，绿色、经济、可持续发展成为当代矿山的经营理念。
经济技术上的提高使得矿山有着不同先进的采矿方法；同时衍生了各种各样的充填设计理论。
每一种理论都是以矿山安全发展为核心，企业为主体，全面预防灾害事故发生去设计。
提出的方案都得思虑周到，以“安全第一、预防为主、综合治理”为方针，经济合理，技术可靠去治理矿企业。
每一种充填体强度设计理论既对过去的总结，也是对当下或者未来研究提供了数据、经验基础。
2强度设计理论目的历史上很早就出现的采矿，有露天开采，同时存在开采深度不深的地下开采，也出现了不同程度的采矿方法，例如充填采矿技术方法；时开采虽然只是靠人力挖、掘等作业，但是也是一整套完整的系统，包括提升、运输、排水、通风等。
近几年来国家的经济和人民的生活水平突飞猛进对矿产资源的需求量也是与日俱增，采矿行业以及相关技术也在不断进步突破。
深知采矿行业是一项高危行业，过去在矿产的开采过程频频出现灾害事故，随着采矿技术的发展和广大矿业员工的不懈努力，我国的矿山的安全现状整体稳定，但形势仍然不容乐观，特大事故还时有发生。
充填采矿是人类历史上比较长远技术方法，首先这一方法等够帮助我们尽可能的利用矿产资源，使资源最大化；然后保护了自然资源，进一步降低对自然的损耗。
充填材料可以是矿山开采废弃的矿渣，膏土，尾砂或者是混凝土等等。
将废弃的资源填埋在矿山的采空区中，得达到有效控制由地应力、围岩，顶帮等一系列的不安全的因素引起的不安全问题，同时要得将有限资源最大化是极其重要的。
3 充填体作用机理在地下开采过程中，围岩地应力将会呈现一定的变化规律，并发现：采矿井下开挖将对井巷四周围岩的稳定性产生影响，其中影响程度决定于对采空的空间是否进行充填（充填材料可为废石、矿渣、尾砂等）。
如果没有对采空区充填的状况之下接着开挖、采掘，次数越多则对围岩稳定性越大。
相反，次数越少，对围岩稳定性影响越小。
那么充填体和充填体四周的围岩将会存在互相作用的应力，可以将这些的在那个户作用总结为三各方面[1]：（1）充填体[2]力学作用充填体被填充到地下采场采空区后，将会使得充填体四周的围岩已经存在的应力作用发生较大的变化，应力状态也得到改变。
很大程度上改善地应力与围岩的互相作用状态，让围岩更加稳定不易遭到破坏，进而矿山采场结构趋于稳定。
（2）充填体结构作用岩体或者充填体会受到自身结构的影响，影响程度不一，例如节理、裂隙。
它本来是可以保持稳定的“几何不变体”，当变成了“几何可变体”那么围岩稳定性受到破坏，导致采场的稳定性随之产生影响。
因此采场采空区需要充填体充填，尽管采空区充填后，充填体强度与围岩强度有或大或小的差别，但是充填后也能在一定程度上为岩体提供支撑，维护采场稳定不易破坏。
（3）充填体让压作用[3]充填体与岩石的强度差距很大，但是在采场采空区的围岩产生形变的过程中能够有效的限制地压应力的释放，减小其应力能量扩散。
为后期的采矿作业提供安全的环境，增强矿山的稳定性，控制了地表的塌陷，维护了当地人与自然。
4充填体强度理论分析各种各样的材料，如杆件、钢架、岩石、或者充填体都存在这自身的最大承受应力强度[4]，当受到外界应力过大，超过自身最大承受强度，那么就会出现现象，材料或者系统的稳定性或者维系两者之间的平衡就会被打破，可能会造成较大的损失和伤害。
所以我们得了解这些强度理论并合理的运用它们，在采场充填过程中，我们有必要对充填体进行强度理论分析，以便于采空区充填并控制围岩应力或者地应力，使得井下作业更安全。
4.1 物体强度基本理论4.1.1 最大拉应力理论（第一强度理论）在这一理论中，杆件、物体、材料由于受到各种各样的应力，主要是拉应力，导致材料等发生破坏。
只要材料本身所能够承受强度的某一个临界点数值小于最大拉应力，那么材料的稳定性就会被破坏，将会断裂[5]。
这样，可以根据这一理论知道材料在不同环境中受到的不同应力状态，每当最大拉应力σ1等于或者大于临界强度σb，就会发生断裂。
故，推出断裂条件为:σ1≤[σ]。
此理论范围有限，没有考虑其它方向主应力，同时在无拉应力情况之下是无法使用的，例如是单侧受到压缩力作用，三侧受到压缩力作用等等。
4.1.2 最大伸长线应变理论（第二强度理论）在这一种理论中，如果物体材料受到外力而发生应变，其中主要的角色是最大伸长线应变。
另外，环境中当物体材料在受到应力时，就会发生应变。
这个应变值理应小于极限应变值，相反，物体材料将会发生破坏。