非胶结充填材料侧限压缩变形机制及级配效应

为了研究三山岛金矿二步采场非胶结充填体的承载特性及其级配效应,采用Box-Behnken实验设计方法,利用设计的充填材料侧限压缩实验装置对尾砂和尾砂-废石混料进行了压缩实验。结果表明,尾砂压缩变形分为孔隙压密闭合、结构变形和弹塑形变形3个阶段,压缩特性曲线服从指数函数分布,压缩率与含水率呈开口向下的二次函数关系。混料压缩实验中,尾砂废石比、废石级配指数与压缩率分别呈正相关和负相关关系,级配效应显著,细颗粒含量越多,承载性能越差。采用响应面-满意度函数法优化得出30 MPa下混料压缩率最小的充填材料配比为:尾砂废石比3.29∶1、级配指数0.94、含水率12%,对应的压缩率为16.73%,与验证试验结果基本吻合,对指导充填工艺优化具有重要意义。