基于响应面法的矿渣基全固废胶凝材料配比优化

为促进钢铁冶炼废渣的高值化应用,以高炉矿渣、钢渣、脱硫石膏为原料制备全固废胶凝材料,开展矿山充填料浆配合比优化研究.在探究试验原料物化性质的基础上,借助Design-Expert软件中的Box-Behnken设计17组配合比试验.以钢渣、石灰、脱硫石膏掺量为自变量,以充填体28 d抗压强度为响应值,构建响应面多项式回归...     

某金矿全尾砂充填体早期强度性能分析

针对某金矿以水泥为主要胶凝材料造成的充填成本高、早期强度低的问题,以该金矿全尾砂为骨料,选用生石灰、石膏、水淬矿渣、水泥为辅料,在分析全尾砂物化性质的基础上,采用全面法试验设计,制备料浆质量浓度为70%、72%、74%、76%和灰砂比1∶4,1∶6,1∶10和1∶20的充填料浆,测定养护龄期为1,3,7,14d时抗压强度。结合Design-Expert软件筛选并评估影响全尾砂充填体早期强度的显著性因素。试验结果表明:料浆质量浓度和养护龄期一定时,充填体早期强度与灰砂比表现为正比关系;控制养护龄期和灰砂比不变,随着料浆质量浓度的增大,充填体强度增长越明显;在灰砂比和料浆质量浓度相同的条件,充填体强度与养护龄期呈正相关,对充填体早期强度影响敏感性顺序为灰砂比养护龄期料浆质量浓度。通过试验可知,在灰砂比1∶4,料浆质量浓度76%时,充填体1d强度可达0.76MPa,3d强度可达1.19 MPa,7d强度可达2.09 MPa,14d强度可达2.21 MPa。将试验结果应用于工程实践,可为矿山充填提供理论依据和数据参考。     

矿体回采爆破对覆压铁路安全性的数值模拟研究

针对某矿山Ⅰ-1矿体矿房爆破时爆破振动对铁路安全的影响,通过数值计算的方法建立矿体和铁路路基的数值模型进行安全评估,判断既有铁路路基及车站是否安全。根据矿房1、2的位置关系,在临近的铁路路基上设置1-1、2-2、3-3剖面来监测铁路路基的动态响应情况,通过计算分析路基的振动速度以及各监测剖面的应力、应变。经分析可知,铁路路基的最大振动为矿房1爆破时产生的,最大振动点位于1-1剖面的铁路路基下部,最大合速度为3.412 cm/s,三向最大速度为3.392 cm/s,为Y方向。而车站产生的振动最大值为矿房2爆破导致的,车站合振速的最大值为0.02005 cm/s,为铁路路基底部振速。矿房爆破导致的铁路路基以及车站的振动速度均小于爆破安全允许振速。矿房1爆破时,1-1剖面出现应力最大值,最大主应力最大值为8108.17 Pa,最小主应力最大值为12409.1 Pa,最大剪应力值为5955.34 Pa,所有应力值均不会导致路基出现破坏现象。而矿房2爆破时,路基的2-2剖面产生的应力值最大,但最大应力值均小于矿房1爆破时1-1剖面路基所产生的应力值。路基和车站在矿房爆破作用下产生的最大剪应变值为...     

利用矿渣替代水泥开发矿山新型胶凝材料试验研究

针对山东某金矿以水泥作为胶结剂进行矿山充填面临的经济效益问题,利用矿渣替代部分水泥作为主要原料制备新型胶凝材料,是降低充填采矿成本的关键技术.通过考察充填原材料物理化学性质,建立正交设计筛选各试验因素最优组合配比,为探明不同早强剂对胶结体早期强度的影响规律,开展了早强剂优选试验和耦合作用试验.试验结果表明:工业芒硝和甲...     

基于灰色理论的膏体充填料浆凝结性及流动性分析

膏体料浆的强度是评价充填质量的重要指标,屈服应力是管道输送系统设计的基础。将砂灰比、质量浓度及尾废比(尾砂与戈壁集料比)视为一个灰色系统,运用灰色关联度分析方法,研究3个影响因素与膏体强度及屈服应力之间的关系。分别建立了28d抗压强度、屈服应力与砂灰比、质量浓度及尾废比的灰色模型GM(1,4),确定出最优充填料浆配比。分析结果表明,砂灰比对抗压强度影响最大,质量浓度次之,尾废比最小;质量浓度对屈服应力影响最大,尾废比次之,砂灰比最小。28d抗压强度及屈服应力GM(1,4)灰色模型精度分别为93.41%、94.24%,充填料浆砂灰比为5、质量浓度为78%、尾废比为6时,满足强度及流动性要求,为最佳充填配比。此研究为矿山确定合理充填配比、减少充填成本提供了理论依据。