主动接顶充填材料膨胀机制及配比优化研究OA
充填采矿法是深部高风险矿体的核心开采手段,但充填料浆易因泌水沉降等问题无法有效接顶,现有强制接顶技术往往存在工艺复杂、效果不佳等问题.作者提出了新型“主动接顶”充填理念,通过引入固相膨胀组分,利用水化反应诱导充填材料可控膨胀实现未接顶区域主动补位.本研究以全尾砂废石胶结充填体为主要研究对象,分析了不同膨胀剂种类及掺量下的强度、流动性、膨胀能力,并基于灰靶决策法优选出适用于矿山充填的膨胀剂及其最佳水平.结果表明:无论何种膨胀剂均会对充填材料的力学性能起到一定的劣化作用;膨胀剂种类对料浆流动能力的影响次序为CaO基>钙矾石基>MgO基;相同掺量下掺CaO基膨胀剂的样品表现出更大的竖向膨胀率及膨胀应力,相比MgO基及钙矾石基膨胀剂而言,其14 d内的膨胀率分别是两者的49.9倍和1.27倍(以掺量10%为例);综合下向充填需求,通过灰靶决策优化得到最优方案为10%掺量的钙矾石基膨胀剂,其14 d竖向膨胀率达5.88%、膨胀应力为0.81 MPa.
闫泽鹏;郭利杰;尹升华;许文远;史采星;李公成;陈勋
矿冶科技集团有限公司,北京100160 国家金属矿绿色开采国际联合研究中心,北京102628矿冶科技集团有限公司,北京100160 国家金属矿绿色开采国际联合研究中心,北京102628北京科技大学资源与安全工程学院,北京100083矿冶科技集团有限公司,北京100160 国家金属矿绿色开采国际联合研究中心,北京102628矿冶科技集团有限公司,北京100160 国家金属矿绿色开采国际联合研究中心,北京102628山东理工大学资源与环境工程学院,淄博255000山东理工大学资源与环境工程学院,淄博255000
矿业与冶金
主动接顶充填膨胀机制配比优化灰靶决策
《工程科学学报》 2026 (7)
P.1460-1469,10
“十四五”重点研发计划资助项目(2022YFC2904103)国家自然科学基金资助项目(52304144)山东省自然科学基金资助项目(ZR2023QE133)。
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