全尾砂与分级尾砂胶结充填材料配比试验与理论研究

论文摘要

随着人类对矿产品需求的不断增加,矿产资源变得越来越少。如何合理、高效、经济、安全地进行矿产资源开发利用,降低资源的损失,减少矿石的贫化,提高矿石的质量,是矿产资源开发者共同关心的问题。充填采矿法以其高回收率、低贫化率的优点,在开采较高价值的难采矿床中取得了突破性进展。根据矿山的开采技术条件和现有的充填系统和充填材料的条件下,为满足充填体强度要求,通过研究充填料之间的配比试验,以达到充填矿山安全、高效的运作又把成本降到最低。本文结合武山铜矿的具体情况,分别对全尾砂和分级尾砂胶结充填材料进行了配比试验研究并对充填体进行强度分析。本论文的主要研究内容如下:(1)对武山铜矿尾砂物理力学特性及矿物组成测试分析:(2)全尾砂和分级尾砂的PH值、粒径分布、干容重的实验测试流变特性研究;(3)全尾和分级尾砂不同配比混凝土试件的无侧限抗压强度实验测定;(4)对全尾砂和分级尾砂胶结充填料不同配比的试件强度关系分析;(5)对全尾砂和分级尾砂采场充填工艺与提高胶结体强度技术的研究。通过应用多因素正交实验方法在实验室进行配比试验研究,再运用多元线性回归的数学方法对全尾砂和分级尾砂充填体强度影响因素进行探索研究。得出全尾砂和分级尾砂胶结充填体在满足输送以及达到强度要求下,各配料间的一个配比。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 课题来源
• 1.2 尾砂充填采矿法在国内外的应用现状及发展方向
• 1.2.1 全尾砂和分级尾砂胶结充填采矿法在国内外的发展现状
• 1.3 尾砂胶结充填体强度影响因素的研究
• 1.4 充填体与采场围岩相互作用的力学机理
• 1.5 充填体力学作用机理研究
• 1.6 本文研究的目的和内容
• 1.6.1 本文研究的目的
• 1.6.2 本文研究的内容
• 第二章 矿山概况
• 2.1 前言
• 2.2 矿山试验采场的地质概况
• 2.3 试验采场原有的采矿工艺
• 2.3.1 采场原有的采矿方法及其演变过程
• 2.3.2 采准工程布置
• 2.3.3 采矿工艺
• 2.3.4 充填工艺
• 第三章 充填材料体物理力学性质及配比试验研究
• 3.1 充填料的物理特性
• 3.1.1 尾砂密度
• 3.1.2 尾砂的化学成份
• 3.1.3 尾砂粒级组成
• 3.2 充填材料的力学性质及充填体的作用机理
• 3.2.1 全尾砂塌落度
• 3.2.2 分级尾砂渗透率
• 3.2.3 充填体强度
• 3.2.4 充填体强度分类
• 3.2.5 充填体强度设计
• 3.3 尾砂配比试验研究
• 3.3.1 充填料的配比选择原则
• 3.3.2 充填材料配比的几个计算公式
• 3.4 试件制备及保养
• 3.4.1 充填试件的制备
• 3.4.2 充填试件的保养
• 3.5 小结
• 第四章 对全尾砂和分级尾砂胶结充填料不同配比与强度关系的分析
• 4.1 试验设计
• 4.1.1 多因素正交实验
• 4.1.2 正交试验设计的基本原理
• 4.1.3 影响强度的多因素正交试验设计
• 4.1.4 正交试验设计的结果分析
• 4.1.4.1 正交表的极差分析
• 4.1.5 多元线性回归分析
• 4.1.6 正交试验的线性回归计算
• 4.1.7 多元线性回归方程的意义
• 4.2 充填体抗压强度的测试
• 4.3 试验准备、过程
• 4.4 试验结果
• 4.5 全尾砂与分级尾砂充填体抗压强度对比分析
• 4.6 充填体整体强度与稳定性分析
• 4.6.1 充填目的及充填体的作用
• 4.6.2 充填体整体稳定性影响因素
• 4.7 本章小结
• 第五章 基本结论、存在的问题及展望
• 5.1 基本结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果