[發明專利]一種礦山充填體配合比的確定方法

有效

• 申請號: 202210528107.8
• 申請日: 2022-05-16
• 公開（公告）號: CN114956749B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 陳徐東;尚楷;鄭俊林;陳璋
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00;C04B28/08;C04B38/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種礦山充填體配合比的確定方法，其特征在于，包括以下步驟：

選擇影響充填體性能的原材料摻量為主變量，選擇充填體的性能參數為響應量，所選擇的主變量為水泥、石灰和硅粉的摻量，所選擇的響應量為充填體的流動度、收縮比和抗壓強度；

限定主變量的變化范圍，在主變量的變化范圍內，收集不同主變量配合比下的響應量測試數據；

利用所述響應量測試數據建立響應面模型，選用二次多項式方程進行數學建模，模型形式如下：

式中，Y為響應量實驗值的向量，β_i和β_ij為回歸方程的系數，x_i和x_j分別為第i和j種材料的摻量，q為主變量實驗值的數量；

建立如下等式矩陣：

Y’＝Xβ+ε

式中，Y’為響應量實驗值的n×1向量，n為響應量的數量，β為待估計參數的n×1向量；X為主變量的n×p矩陣，p≥q，p為模型中的項數，ε為n×1的誤差向量，具有以下特征：

E(ε)＝0，cov(εε’)＝σ²I_n

式中，E為向量的數學期望，E(ε)為向量ε的數學期望，cov為協方差，ε’為ε的轉置向量，cov(εε’)為向量ε與向量ε’的協方差，σ²為誤差方差，I_n為單位矩陣；

基于所述響應面模型計算不同響應量條件下的主變量配合比；

計算不同響應量隨主變量變化的方差，根據方差的比值大小獲得不同響應量的權重因子，其中，不同響應量隨主變量變化的方差的計算公式為：

D_i²＝[(X_i1-M_i)²+(X_i2-M_i)²+…+(X_in-M_i)²]/N_i

式中，D_i²為第i個響應量的方差，M_i為第i個響應量的測試結果平均值，X_i1為第i個響應量的測試結果中第1個數據，X_i2…X_in以此類推，n為響應量的數量，N_i為第i個響應量的測試結果的數量；

則第i個響應量的權重因子T_i為：

T_i＝D_i²/(D₁²+D₂²+…+D_n²)

式中，D₁²為第1個響應量的方差，D₂²…D_n²以此類推；

結合所述主變量配合比和所述權重因子獲得充填體最終優化配合比為：

Q_j＝Q_j1×T₁+Q_j2×T₂+…+Q_jk×T_k

式中，Q_j為第j個原材料的最終優化配合比，Q_j1為第j個原材料相對第1個響應量的優化配合比，Q_j2…Q_jk以此類推，T₁為第1個響應量的權重因子，T₂…T_k以此類推，k為原材料的數量。

2.根據權利要求1所述的礦山充填體配合比的確定方法，其特征在于，所述充填體的原材料包括尾礦砂和膠結材料，所述膠結材料包括礦渣、脫硫石膏、水泥、石灰和硅粉。