[發(fā)明專利]提高充填接頂率的磷石膏基膠凝材料優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010088706.3
• 申請日: 2020-02-12
• 公開（公告）號: CN111191387B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃篤學(xué);郭斌;楊曉炳;溫震江;閆滿志;路燕澤;李勝輝;尹升華;陳彥亭;胡亞軍;高謙;涂光富;高玉倩;謝廣峰
• 申請（專利權(quán)）人: 河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司;北京科技大學(xué)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;C04B28/14;G01N33/00;G01N3/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13108
• 代理人: 趙紅強(qiáng)

1.一種提高充填接頂率的磷石膏基膠凝材料的優(yōu)化方法，其特征在于，該方法步驟為：（1）對磷石膏進(jìn)行干燥、破碎成磷石膏粉體，然后進(jìn)行物料粒徑分析和分布特征值計(jì)算；

（2）在充填骨料中加入不同配比的磷石膏粉體和激發(fā)劑，制成不同配比的膠結(jié)充填體材料；所述激發(fā)劑為生石灰、NaOH和芒硝；

（3）所述不同配比的膠結(jié)充填體材料開展膠結(jié)充填體強(qiáng)度試驗(yàn)和充填體膨脹率測試，獲得不同配比膠結(jié)充填體材料的膠結(jié)充填體強(qiáng)度和膨脹率的測試數(shù)據(jù)；

（4）采用二次多項(xiàng)式對上述膠結(jié)充填體強(qiáng)度和膨脹率的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行逐步回歸分析，建立膠結(jié)充填體3d強(qiáng)度和28d充填體膨脹率與激發(fā)劑的函數(shù)關(guān)系（Ⅰ）和（Ⅱ）：

R_3d=F₁(Y) （Ⅰ）；

V_28d=F₂(Y) （Ⅱ）；

式中，R_3d代表膠結(jié)充填體3d強(qiáng)度；V_28d代表28d充填體膨脹率；Y=﹛y₁,y₂,…,y_n﹜^T代表激發(fā)劑變量；F₁(Y)代表膠結(jié)充填體3d強(qiáng)度模型；F₂(Y)代表28d充填體膨脹率模型；

（5）根據(jù)所述充填體膨脹率測試結(jié)果，根據(jù)需要確定膠凝材料28d充填體不發(fā)生強(qiáng)度劣化的膨脹率許可值[V_28d]；

（6）以膠結(jié)充填體3d強(qiáng)度為優(yōu)化目標(biāo)，以28d充填體膨脹率為約束條件，建立所述膠凝材料的配比優(yōu)化模型：

優(yōu)化目標(biāo)：MaxR_3d=MaxF₁(Y) （1）；

約束條件：V_28d=F₂(Y)≤[V_28d] （2）；

（7）求解上述優(yōu)化模型，即可得到所述磷石膏基膠凝材料在充填料漿中的優(yōu)化配比。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高充填接頂率的磷石膏基膠凝材料優(yōu)化方法，其特征在于：所述步驟（1）中，磷石膏粉體的比表面積≥200m²/kg、含水率＜3wt%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的提高充填接頂率的磷石膏基膠凝材料優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟（2）中磷石膏粉體和激發(fā)劑在結(jié)充填體材料中的重量配比為：磷石膏粉體30%～45%，生石灰4.5%～6%，NaOH 0.5%～2.0%，芒硝1.5%～3.0%，余量為充填骨料。