[發(fā)明專利]一種用于嗣后充填法采礦的充填料漿配比優(yōu)化方法

在審

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• 申請日: 2020-02-12
• 公開（公告）號: CN111370076A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設計）人: 黃篤學;溫震江;楊曉炳;陳彥亭;巴蕾;郭斌;李勝輝;胡亞軍;吳凡;高謙
• 申請（專利權(quán)）人: 河北鋼鐵集團礦業(yè)有限公司;北京科技大學
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00;G06F30/20
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 趙幸

一種用于嗣后充填法采礦的充填料漿配比優(yōu)化方法，屬于充填采礦技術(shù)領(lǐng)域。該方法首先以選礦全尾砂作為充填骨料，以膠固粉作為膠凝材料，進行不同膠砂比、不同料漿濃度的膠結(jié)充填體強度測試以及料漿流變性和穩(wěn)定性的參數(shù)測試；然后建立膠結(jié)充填體強度模型以及料漿流變性與穩(wěn)定性模型；最后以充填料漿成本和料漿的流動性為優(yōu)化目標，以膠結(jié)充填體強度、料漿的泌水率和分層度為料漿穩(wěn)定性的約束條件，建立尾砂充填料漿配比優(yōu)化模型，并求解由此進行充填料漿優(yōu)化設計。該方法能在滿足膠結(jié)充填體強度要求和充填料漿不發(fā)生分層離析的穩(wěn)定條件下，獲得充填料漿成本最低和管道輸送阻力最小的充填料漿優(yōu)化配比，提高全尾砂充填采礦的經(jīng)濟和環(huán)保效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于充填采礦技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于嗣后充填法采礦的充填料漿配比優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

充填采礦工藝復雜，生產(chǎn)能力低，采礦成本高，一般用于黃金和有色礦山。隨著我國對資源開發(fā)環(huán)保日趨嚴格，以及面臨更多的深埋、大水和高應力等難采礦體，充填采礦法已成為難采資源開發(fā)的首要選擇；同時已經(jīng)逐步在鐵礦和煤礦開采中推廣應用。由于鐵金屬價值低和充填成本高，鐵礦充填采礦的經(jīng)濟效益差是制約充填法采礦的重要影響因素。隨著尾礦粒度越來越細，+200目細泥含量達到80%以上，導致膠結(jié)充填體強度更低和充填料漿管道輸送阻力更高，進一步提高尾砂充填采礦成本。優(yōu)化充填料漿設計，是提高鐵礦全尾砂充填采礦經(jīng)濟效益和環(huán)保效益的關(guān)鍵所在。因此，需要針對不同固廢物料以及不同充填采礦要求，制備滿足充填礦山充填體強度和流動性與穩(wěn)定性的充填料漿。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，針對尾砂充填骨料以及階段嗣后充填采礦方法，本發(fā)明提供一種用于嗣后充填法采礦的充填料漿配比優(yōu)化方法。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案，具體步驟包括：

（1）以選礦尾砂作為充填骨料，以膠固粉作為充填膠凝材料，進行不同膠砂比、不同料漿濃度的膠結(jié)充填體7d、28d強度試驗以及充填料漿流變性和穩(wěn)定性的參數(shù)測試，獲得膠結(jié)充填體7d、28d強度和充填料漿流變性、穩(wěn)定性的試驗結(jié)果；所述的膠砂比為1:4~1:12；充填料漿濃度為60~66%。

（2）采用二次多項式對步驟（1）的試驗結(jié)果進行逐步回歸分析，建立膠結(jié)充填體7d、28d強度和充填料漿流變性與穩(wěn)定性模型：

膠結(jié)充填體強度模型：R_7d =f₁(X)；R_28d =f₂(X)；

充填料漿流動性模型：τ=f₃ (X)；η =f₄ (X)；

充填料漿穩(wěn)定性模型：M_L =f₅ (X)；F_D =f₆ (X)；