基于正交试验的全尾砂胶结充填材料配比优化

以某矿山全尾砂为骨料、水泥和粉煤灰为胶凝材料制作胶结充填材料,采用正交试验探讨了料浆质量浓度、灰砂比和掺灰量对充填材料泌水率、7 d和28 d抗压强度的影响程度,并确定了最佳的全尾砂胶结充填材料配比方案.研究结果表明:料浆质量浓度是影响充填料浆泌水率的主要因素,料浆质量浓度为71%和74%时泌水率小于15%可满足工艺要求;灰砂比对充填材料7 d和28 d抗压强度的影响最大,掺灰量次之,料浆质量浓度最小;确定的最佳配比方案为料浆质量浓度74%、灰砂比1:4、掺灰量10%.     

铜山铜矿充填材料试验研究

针对碎石混凝土处理采空区充填工艺落后的问题,开展了"尾砂胶结充填工艺技术研究",充填材料试验是其中的一项重要内容.试验采用四因素五水平二次回归正交设计,共浇注300个试块,取得了大量的试验数据,确定了充填材料最佳配比,为后续充填工艺提供了科学依据.     

改性生土材料最优配比试验研究

为改善传统生土材料强度不足,实现改性后生土材料无害化回归,运用现代建筑材料技术的改性原理,在生土中掺加无毒、无害材料水玻璃、钾明矾、尿素、可再分散性乳胶粉、聚羧酸减水剂及秸秆纤维的方法对生土材料进行复合改性.通过正交试验对改性试块的抗压、抗折强度进行分析,研究不同掺量下生土试块强度的影响规律,确定改性材料的最优配合比....     

低廉充填胶凝材料配合比试验

通过正交组合试验，开发了以炉渣、黄土、石灰为主要原料的低廉充填胶凝材料，不仅能实现无水泥或少量水泥胶结充填，而且能大幅度降低胶充成本。     

粉煤灰对膏体充填材料特性影响试验

基于我国三下压煤现状,研究了以水泥为胶结料,原煤和粉煤灰为粗细骨料的充填材料。通过正交试验的方法,定量确定了水泥、粉煤灰和原煤在不同配比和在不同膏体浓度下对膏体材料各项性能指标的影响程度,以及指标随各因素变化趋势。     

超细尾砂充填胶凝材料配比试验研究及工业应用

针对超细尾砂利用生石灰、脱硫石膏、脱硫灰渣、芒硝和矿渣开展充填胶凝材料配比试验研究。通过扫描电镜(SEM)分析,研究充填胶凝材料水化机理,确定充填胶凝材料最优配方。结果表明,超细尾砂充填胶凝材料的最优配方是:生石灰掺量6%、脱硫石膏掺量15%、脱硫灰渣掺量0%和芒硝掺量3%;充填胶凝材料胶结充填体与水泥胶结体相比,钙矾石产状物粗大,浆体结构致密,大幅提高了充填体抗压强度。通过工业试验验证,开发的超细尾砂充填胶凝材料可缩短凝结时间,适当改变胶砂比和料浆浓度,可提高充填体强度和减小沉缩率。     

基于重复正交试验的风积砂膏体充填材料配比

为找到适合陕北沙沟岔煤矿充填开采需要的高质量、低价格的膏体充填材料,选用风积砂作为充填骨料,以(粉煤灰、水泥、风积砂)掺量及料浆质量浓度4种因素为对象,每个对象取3个水平,采用重复正交试验研究其对充填材料坍落度、泌水率以及7 d和28 d抗压强度的影响。结果表明:料浆质量浓度对坍落度和泌水率影响最为显著,其余因素影响较小,当选取74%和76%的料浆质量浓度时均符合坍落度和泌水率要求;通过极差和方差分析得出,对充填体7 d和28 d抗压强度影响最显著的因素是水泥掺量,其次是粉煤灰的掺量,再次是风积砂掺量,但当风积砂掺量大于45%,不同龄期抗压强度则逐渐降低,最后料浆质量浓度对抗压强度影响最小。综合分析得到最优配比:粉煤灰为440 kg/m³,水泥为220 kg/m³,风积砂为45%,质量浓度为76%。     

基于正交优化的胶结充填体强度试验研究

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,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。     

改性生土砌块配合比试验研究

通过单因素试验对改性生土的工程特性进行试验研究,从而确定草筋、粉煤灰、水泥、生石灰的合理取值区间。利用正交试验方法考察各因素对改性生土抗压强度、抗折强度的影响,并对试验结果进行了极差、方差和因素指标分析。结果表明,各因素对改性生土砌块28 d抗压强度的影响顺序为:水泥C草筋A粉煤灰B生石灰D。各因素对改性生土砌块28 d抗折强度的影响顺序为:草筋A水泥C生石灰D粉煤灰B。综合分析各因素对改性生土砌块抗压强度、抗折强度的影响,最终确定改性生土砌块的最优配合比。     

基于正交实验的废石-磷尾砂充填材料配比优化研究

为改善磷矿山固废物的赋存问题,采用正交实验法,开展了废石、磷尾砂充填配比研究。基于SPSS多元非线性回归分析,研究充填体单轴抗压强度、泌水率及坍落度的影响因素,确定较优配比并开展半工业实验进行可靠性分析。实验结果表明：当废石尾砂比为6∶4时,充填性能达到较优;当充填料浆的质量浓度为78%、水泥掺量为280 kg/m³时,充填体泌水率达到较优并满足高流态的泵送要求,符合矿山充填工艺要求。     

基于双指标响应值法对充填材料理想配比值域研究

针对现场尾砂充填材料配比实验决策目标多、实验条件差等问题,采用全面法实验方案,以料浆质量浓度、砂灰比为实验因素,以料浆流动性、胶结体单轴抗压强度为响应值进行配比实验,建立双指标理想配比值域,以提高现场的实践指导性。借助等高线图研究了配料的流动性;采用方差法分析了影响因素对强度的主次效应;通过一维应力波理论计算了充填体抗爆强度;借助非线性回归分析得出满足抗爆振动强度要求的配比数学模型。结果表明:砂灰比越小,浓度越小,流动性越好;充填料浆浓度对强度影响效应更显著;抗爆破振动强度为0.75 MPa。并基于塌落度、单轴抗压强度双指标,提出理想配比值域,为现场充填材料配比提供动态方案。     

磷石膏膏体充填材料强度优化配比试验研究

为研究贵州开磷矿业总公司采用磷石膏和黄磷渣胶结充填采空区的可行性, 在实验室测试了磷石膏及黄磷渣的主要物理化学性质, 制备了不同浓度不同配比的充填料浆, 并测试其坍落度、泌水率和不同龄期的单轴抗压强度。采用正交试验设计优化磷石膏膏体配比, 并采用Mathematica对强度数据进行拟合, 得出本次试验的最优结果为;磷石膏膏体充填料的最优质量比为黄磷渣∶磷石膏=1∶4, 添加CaO质量为5%, 磷石膏膏体质量浓度为67%~68%。在该配比条件下, 磷石膏膏体充填体28 d单轴抗压强度为2.15~3.42 MPa, 可满足矿山安全生产需求, 并显著降低料浆泌水率。     

基于似膏体充填的建筑物下采煤新模式

概要地介绍了似膏体充填技术的形成；结合煤矿的实际情况，提出了建筑物下似膏体充填开采新模式；分析了这种新的建筑物下采煤系统的特点，重点介绍了全砂土材料及充填系统的几个重要组成部分：充填制备站系统、充填料浆管输系统、综采工作面充填系统、充填工艺流程。     

全尾砂和废石联合胶结充填体最佳配比及应用

针对红岭铅锌矿分级充填骨料来源不足、地表废石堆积污染环境的情况,提出将该矿选厂产生的全尾砂和地表废石作为充填骨料的联合胶结充填方案。分别测试了全尾砂和地表废石的物理化学性质,验证了碎石和全尾砂作为联合充填骨料的可行性。通过充填配比试验,分析了不同配比全尾砂废石充填体强度特性,得出了最佳充填配比。结果表明,充填试块的强度随灰砂比减小而减小,随养护龄期增加呈增大趋势,随充填料浆质量浓度增大而增大,最佳配比为: 胶结充填灰砂比1∶8、普通充填灰砂比1∶12,全尾砂∶废石配比4∶6,质量浓度78%。根据研究结果,在红岭铅锌矿进行了全尾砂废石充填技术工业应用,证实该技术可行。     

基于正交设计的类铀矿岩相似材料配合比试验研究

为了深入研究深部铀矿岩氡析出机理, 依据相似模型试验原理, 设计了水灰比、砂胶比、微硅粉含量和精铁粉含量的4因素3水平正交设计方案, 共设计了9组材料配比方案, 得到了27个试样的相关物理力学参数, 其中饱和密度均值为2.34 g/cm³, 单轴抗压强度均值为54.12 MPa, 弹性模量均值为2.00×10⁴ MPa, 泊松比均值为0.19, 镭含量均值为1.70 Bq/g; 并采用极差分析方法分析了各因素对相似材料物理力学参数影响的敏感性; 最后通过MATLAB对试验数据进行多元回归分析。研究结果表明, 各项物理力学参数基本满足花岗岩型铀矿岩相似材料模型试验的要求, 最终得到优化配合比为：水灰比0.3、砂胶比1.18、微硅粉占水泥质量0.14%、精铁粉占水泥质量0.24%, 并采用该优化配合比进行了试验验证。该分析结果可为研究深部铀矿岩氡析出机理提供理论依据。     

黏土隔水层相似材料胶结剂的正交实验分析

采动隔水层的稳定性模拟是研究浅埋煤层保水开采的关键,隔水层相似模拟材料的开发则是模拟实验的基础．借助正交实验方法,将备选的胶结材料硅油、水玻璃和凡士林作为影响实验的几个因素,对其变形性（弹性模量E）和水理性（渗透性v）进行正交实验,确定了硅油是最佳的低强度非亲水胶结剂,而凡士林为最佳的塑性变形的胶结材料,黏土对强度和塑性以及水理性都具有显著影响．从强度、塑性和裂隙弥合性等方面,对材料的配比进行了研究,得出了可以全面模拟隔水层的应力应变全程性质和水理性的相似模拟材料与配比．     

基于MATLAB的胶结充填材料线性回归研究

影响胶结充填材料质量的因素有：胶结剂及用量、骨料、料浆浓度、温度、细粒级和化学成分。填充体质量控制的目标是：填充体具有一定强度、充填材料成本低、流动性好、不脱水或少量脱水。采用数理统计的方法，对胶结填充体质量控制目标与填充体质量影响因素之间的关系进行处理，实践表明，当实际数据量足够多时，可用线性回归的方法找出目标与影响因素之间的近似关系表达式。     

麦饭石生物固定化颗粒最优成分配比正交试验

针对煤矿酸性废水(AMD)处理效果不佳的问题,采用L9(34)正交试验,考察了麦饭石生物固定化颗粒中SRB污泥、玉米芯、铁屑各成分的最优配比,并按此配比制备生物固定化颗粒,对成品颗粒进行物相分析。结果显示,在SRB污泥含量30%,玉米芯含量5%,铁屑含量5%条件下,麦饭石生物固定化颗粒处理AMD性能最佳。SEM和XRD分析结果表明,制备的生物固定化颗粒结构性能优良,纯度较高。