基于正交优化的胶结充填体强度试验研究.pdf

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1、第62卷第3期有色金属(矿山部分)2010年5月基于正交优化的胶结充填体强度试验研究曾照凯，张义平，吴刚(1．贵州大学矿业学院，贵州贵阳550003；2．贵州非金属矿产资源综合利用重点实验室，贵州贵阳550003)摘要：针对粉煤灰的潜在胶凝活性及其在工程中的应用情况，本文以磷石膏、粉煤灰和水泥为变化参数，采用正交试验法研究了不同养护龄期、不同配比和浓度下三因素对胶结充填体强度的影响。结果表明，养护龄期对充填抗压强度影响最大，其次是骨料配比，最不敏感的是浓度，同时表明运用正交试验优化胶结充填体强度的最佳条件，即骨料配比为1：1：6，

2、浓度为63％，养护龄期为90天。分析结果可靠，对降低充填成本，减少环境污染具有重要意义，并为实际工程应用提供一定的参考。关键词：正交试验；充填采矿法；磷石膏；优化中图分类号：TD853．343文献标识码：A文章编号：1671—4172(2010)03—0006—04ExperimentalStudyofCementedFillingBodyStrengthbasedonOrthogonalOptimizationZENGZhaokai．ZHANGYiping．WUGang(1．MiningCollege，GuizhouUniver

3、sity，Guizhou550003，Guiyang，China；2GuizhouKeyl_abomtoryofComprehensiveUtilizationofNon—metallicMineralResources，Guizhou55OXB，Guiyang，China)Abstract：Withthepotentialgelatinizingactivityofflyashanditsapplicationintheengineeringfields，phosphorousgypsum，flyashandwater—ceme

4、ntweretakenasvariableparametersinthispaper．Theeffectofthreefactorssuchascuringtime，fillingmaterialsandcompoundingconcentrationonfillingbodystrengthindescendingorderwereexploredwithor—thogonalexperimentmethod．Theresultsrevealthattheproportionoffillingmaterials1：1：6．the

5、compoundingconcentra—tion63％，andthecuringtime90days，whichistheoptimumselection．Itisofgreatsignificancetocutthefillingcostandreducethepollutionofenvironmentandprovidesolnereferencestopracticalengineeringconstruction．Keywords：orthogonalexperiment；fillingminingmethod；pho

6、sphorousgypsum；optimization护地表建筑物和地表公路、铁路等，并能有效地改善0引言围岩应力状态、限制围岩移动的规模，防止和缓和矿“三下”开采一般指建筑物、路基(公路、铁路山地压活动。，同时也减少矿山固体废料排放的等)、水体下矿体的开采。由于磷矿资源是一种不负面影响。但该方法最大的不足之处是成本过高。可再生的能源，不能轻易弃之不采，所以我们如何在据统计，我国目前采用胶结充填法开采的地下矿山，“公路下”进行磷矿资源开采的同时，既保证开采安其充填成本占采矿总成本的50％左右，其中水泥几全，又保护好人们赖以生存的环

7、境，即达到既要获得乎占充填成本的一半。因此，寻求价格低、来源广泛最佳经济效益，又要保护好环境之目的，追求开采磷的水泥代用品，以减少水泥用量是降低充填采矿法矿资源与环境保护的完美、和谐的统一_l。成本的重要途径。胶结充填采矿法是一种高回收率、低贫化率的1胶结充填体强度试验研究采矿方法，在地下矿山得到广泛应用。它有利于保1．1工程背景国家自然科学基金项目(50764001)，贵州省教育厅科学研究重点贵州开阳磷矿用沙坝矿段w13线以北800多米项目(黔教科2006203)，贵州大学矿业学院研究生创新基金项目(编号：2008006)矿石被

8、压，据计算，该段共压矿372万吨无法进行正作者简介：曾照凯(1982一)，男，主要从事采矿工程方面的研究。常回采；由于压矿的影响，用沙坝矿年生产能力从原第3期曾照凯等：基于正交优化的胶结充填体强度试验研究7来的60万t／／年降为现在的4O万t／，年