胶结充填材料配比试验研究
全尾砂胶结充填实验方案
1 实验目的本次试验通过采用尾砂和水泥等作为充填骨料，测试充填试块的固结特性、强度指标等，以检测充填体是否满足回采强度和相关工艺要求，以此确定金鑫金矿实验采空区回采残矿要求的充填材料及其控制参数等。
2 取样本次试验根据实验目的，主要采用的试验材料为尾砂、水泥以及水等。
为了符合实际，本次试验所用尾砂从金鑫金矿现场获取，托运至实验室进行试验，可确保所得数据与矿山实际相符。
具体材料包括以下几种：（1）骨料原料：主要为选矿全尾砂。
（2）胶结材料：普通32.5水泥。
（3）水：采用自来水。
4、主要试验内容根据试验目的，确定本次试验主要内容为：1）尾砂物理力学性质及化学成分测定（1）测定金鑫金矿尾砂原料的物理力学性能，主要包括比重、容重、含水率、孔隙率、自然安息角和渗透系数等；（2）测定并分析尾砂的化学成分；（3）测定尾砂的粒级组成；（4）测定尾砂的压缩系数和压缩模量。
2）充填料配比试验（1）尾砂添加水泥后的固结特性研究，选取至少2个不同浓度和3个不同灰砂比的组方进行试验（2）根据试验结果推荐尾砂充所需的充填材料配比参数。
4、技术指标和参数试验得到以下指标和参数：（1）尾砂原料的基本物理力学参数，主要包括比重、含水率、密度、孔隙率、休止角和渗透系数等；（2）尾砂的粒级组成；（3）各组方充填料的比重、含水率等；（4）不同养护龄期（7d、28d、60d）下的各组方的充填体单轴抗压强度、弹性模量等；（5）充填体不同养护龄期（7d、28d、60d）劈裂强度，计算其内摩擦角和粘结力，并绘制莫尔应力圆。
5 试验方法和方案本实验主要是在对尾砂进行物理力学性能测定和化学成分分析的基础上，选择不同充填配比进行室内充填体试块制作，测定其养护期为7d、28d、60d充填体单轴抗压强度和典型试块的7d、28d、60d劈裂强度，绘制摩尔圆，并求解内摩擦角及粘结力。
在得到以上物理化学性质分析结果和强度试验等结果后，对其进行技术经济分析，推荐尾砂材料充填所需的充填材料配比参数。
胶结充填料优化配比研究及强度预测
法安排试验之后 ， 利用多元 回归方法 ， 分析充填体的
强度与 ３ 个主要 因素的相关关系 ， 并利用专门的优
保证安全的前提下降低充填成本一直是矿山企业 和 科研人员 所追求 的 目标［ １ 。而充填成本及 充填 １８ ．］
体的强度 、 流动性、 脱水性与充填材料的配比和料浆
的质量浓度密切相关 。经研究可以将影响充填体质 量的主要 因素归纳为 ３ ２５ ７９： 个［ ， ，］料浆的质量浓 － １１
ｐ ｒ ｅ ｔ －ｔ ｅｍｕｔ ｌ ｌ ｅ ｒｒｇｒｓｉｎｍｏ ｅ Ｗａ ｓ ａ ｌ ｈ ｄ ｕ ｉｇ Ｍ ａ ｌ ｏ ｔ ｒ ． ｅｄ ｐ ｎ ｅ ｔ ｅｉ ｎ ｓ ｈ ｌｐｅ ｉ ａ ｅ ｅｓ ｄ ｌ Ｓｅ ｔｂｉ ｅ ｓｎ ｔ ｂ ｓ ｆ ｍ ｉ ｎ ｏ ｓ ａ ｗａｅ Ｔｈ ｅ ｅ ｄ ｎ
％ ｎ ｎ ｉ Ｘｕ Ｄ ｎ ｓ ｅ ｇ ｇ Ｘｉｍ ｎ ｏ ｇｈ ｎ
（ｃｏｌ ｆ ｅｏ ｒ ｓ ｎ ａｅｙＥ ｇｎｅｉｇ ｅ ｔ ｌ ｏ ｔ ｉ ｒｔ） Ｓ ｈｏ ｏ ｓｕｃ ｄＳｆｔ ｎ ｉｅｒ －Ｃ ｎｒ ｕｈＵｎｖ ｓｙ Ｒ ｅａ ｎ ａＳ ｅｉ
Ａｂ ｔａ ｔＴｈ ｒ ｒ ｈ ｏ — ｅｉｉ ｅ ｅ ｄ ｎ ｅａｉｎ ｓ ｏ ｃ ｎ ｒｔ ｎｏ ｌ －ｒ ｔ ｆ ｓｒ ｃ ： ｅ ｅｗｅｅｔ ｅｎ ｎ ｄ ｆ ｔ ｄ ｐ ｎ ｅ ｔｒｌｔ ｓｉ ｍａｓｃ ｎ ｅ ｔａ ｉ ｆ ｉ ｎ ｅ ｏ ｎ ｏ ｓ ｍｅ ａｉ ｏ ｏ
水泥_粉煤灰_尾砂胶结充填料配比优化及特性研究
水泥 - 粉煤灰 - 尾砂胶结充填料 配比优化及特性研究
胡家国 ,古德生 ,王新民
(中南大学 , 长沙 410083)
摘 要 : 某矿山要求水泥 - 粉煤灰 - 尾砂胶结充填体的抗压强度在 210MPa 以上 ,并降低充填料成 本 。据此 ,通过大量试验 ,得出了充填料的最优配比 ;应用线性回归求出最优配比的线性回归方程 ;并对 最优配比充填体特性进行了分析研究 。结果表明 ,最优配比的充填料不但能满足充填体的强度要求 ,而 且具有泌水率低 、密度小 、料浆不易离析的优点 。 关键词 : 粉煤灰 ; 胶结充填料 ; 最优配比 ; 回归分析 中图分类号 : TD853134 + 3 文献标识码 : A
for cement filling wit h optimal proportion of raw material
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3
4
5
6
7
65
68
68
68
70
90 414998
2124
7 119459
0164
28 313322
1179
90 414998
2197
7 119459
0170
8 70 28 313322 2101
9 70 90 414998 3115
·9 ·
平均 67167 41167 312593 1173
将表 1 中有关数据整理成如表 2 所示的形式。 将表 2 中有关数据代入式 (3) ,得 : b1 = 011068 , b2 = 018323 , b0 = - 812128 。将各系数回代式 (2) ,得 :
充填材料配比实验报告
充填材料配比实验报告1. 引言充填材料是用于填充空隙或孔隙的材料，广泛应用于土木工程、建筑工程以及矿业等行业中。
合理的充填材料配比是保证工程质量的关键因素之一。
本实验旨在通过实验方法确定一种适合特定工程需求的充填材料配比。
2. 实验目的本实验的目的是确定编制一种适用于土木工程的充填材料配比，包括主要原材料的比例和混合方法等。
3. 实验方法3.1 原材料本实验使用的原材料包括水泥、沙子、石子和其他填料。
它们都是常见的建筑材料，在充填材料中起到不同的作用。
3.2 实验步骤1. 根据工程需求确定充填材料的强度等级和配比要求。
2. 测量所需的原材料，包括水泥、沙子、石子和其他填料的重量。
3. 根据配比要求进行混合，首先将水泥和沙子混合均匀，然后加入石子和其他填料。
4. 添加适量的水进行搅拌，直到混合物达到均匀的状态。
5. 将混合物倒入模具中，并使用振动器消除空隙。
6. 等待混凝土固化，取出样品进行强度测试和其他相关性能测试。
4. 实验结果4.1 配比表格原材料重量（克）水泥500沙子1000石子1500填料5004.2 配比比例- 水泥：沙子：石子：填料= 1:2:3:14.3 强度测试经过固化并取出样品进行强度测试，得到结果如下：强度等级抗压强度（MPa）-C10 8.2C15 12.5C20 16.85. 分析与讨论根据实验结果，可以看出这种配比在不同强度等级下都有较好的抗压强度表现。
在实际工程应用中，可以根据具体需求来选择合适的强度等级。
通过改变配比比例，还可以进一步优化充填材料的性能，如提高强度、改善耐久性等。
6. 结论本实验通过实验证明了一种适用于土木工程的充填材料配比，具有较好的抗压强度表现。
这种配比可以在不同强度等级的工程中使用，并可通过改变配比比例进一步优化材料性能。
充填材料的配比实验为工程建设提供了重要的参考依据。
7. 参考文献（无）附录。
金川矿山早强充填胶凝材料配比试验与优化
金川矿山早强充填胶凝材料配比试验与优化
第一段：金川矿山位于我国贵州省黔西南自治州，是一个重要的国有煤炭基地。
为了满足矿山的需求，金川采用早强充填技术，并配备胶凝材料进行钢筋混凝土支护，这种技术在煤矿工程中有着极大的应用价值。
第二段：早强充填胶凝材料是支护煤矿工程的重要材料，其配比也是重要的性能决定因素，因而它的配比也是金川矿山工程的重要课题。
为了确定其最佳配比，金川矿山对其做了大量的试验研究，以确定最佳的配比。
第三段：金川矿山在配比试验中采用了多种方法，如单因素试验、综合试验、正交试验等。
单因素试验是改变单一因素，考察其对填充物性能的影响，以得到每个因素的最佳取值。
综合试验是改变多个因素，同时考察它们对填充物性能的影响，以得到多个因素的最佳取值。
正交试验是根据技术要求，按照等比数列的原则，确定各因素的有效取值，以得到配比的最佳取值。
第四段：金川矿山的试验结果表明，最佳配比为：粉煤灰占60%、粗沙占20%、水泥占10%、细沙占10%。
该配比能够有效提高填充物的抗折强度和抗压强度，以及抗水性能，从而满足工程需要。
第五段：金川矿山早强充填胶凝材料配比试验与优化是一项重要的研究课题，该项研究能够为我国煤矿工程的安全提供重要的技术支持，对于提高我国煤矿的安全生产水平具有重要的意义。
铁矿矿山充填采矿用胶结充填料研究
铁矿矿山充填采矿用胶结充填料研究（以下为AI自动生成内容，仅供参考）一、前言随着对矿山资源的深度开采，矿山充填采矿技术不断发展。
该技术主要包括了树脂胶结、砂浆胶结和水泥胶结等多种充填料，其中胶结充填料是相对来说，性能优良、装填方便，安全性好。
论文主要研究铁矿矿山充填采矿用胶结充填料的性能及其应用。
二、胶结充填料的性质1. 密度通常情况下，铁矿矿山充填采矿用胶结充填料的密度要求在1.7-2.8g/cm³之间，以满足保证矿石平衡的要求。
2，胶结剂胶结充填料的胶结剂应具有良好的粘附性能，能够快速固化，具有强的保持力，以满足矿山的安全性要求。
3，可持续性在矿山中使用的胶结充填料应考虑其可持续性，例如回收利用或其他形式的利用。
因此，尽量选择环保型的胶结充填料。
三、胶结充填料的应用铁矿矿山充填采矿用胶结充填料是现代矿山工程的主要材料之一，常用于矿山山体稳定、腔体支撑等领域。
在井下矿山中，胶结充填料主要用于填充矿山空洞、岩溶地下水、防止地表下沉等场合，以保证井下矿区的稳定性和安全性。
四、实验研究1，实验材料本次实验使用一种新型聚合物胶结材料作为铁矿矿山充填采矿用胶结充填料。
2，实验过程本次实验主要考察了新型聚合物胶结材料的物理性能、胶结强度及其应用等方面。
实验结果表明，该材料具有良好的物理性能及高强度胶结能力，并在实际应用中发挥了较好的效果。
五、结论与建议本文通过对铁矿矿山充填采矿用胶结充填料的性质和应用进行论述，并通过实验分析表明，新型聚合物胶结材料具有较好的物理性能和高强度胶结能力，能够满足铁矿矿山的采矿工程需求。
但是，胶结充填料的应用还需要更好地结合实际场景，尤其是针对其可持续性分析和环保型材料的研究。
最后，建议在以后的研究中深入探讨更多的胶结充填料的材料特性，以进一步完善其在铁矿矿山的应用。
全尾砂胶结充填实验研究报告
浓度 (%)
（1）充填料浆的容重随着充填料浆的浓度增大，基 1:14
本呈线性增大；而灰砂比对全尾砂充填料浆的影响较小。
（2）全尾砂胶结充填料浆的容重在浓度为72%～78% 1:20
时，其容重基本在1810～2100kg/m³
浓度(%)
72% 74% 75% 76% 77% 78% 72% 74% 76% 78% 72% 74% 76% 78% 72% 74% 76% 78% 72% 74% 76% 78%
第三章 全尾砂胶结充填试验结果研究分析
（3）全尾砂胶结充填的充填料浆坍落度，随水泥添加量的增大而增大。在荣达 矿业的实际空区治理充填生产中水泥用量要适中，不能为节约成本而过度减少水泥用 量。水泥用量小会造成料浆的和易性差，充填料浆的管道输送阻力过大，不易管道输 送，易发生堵管、爆管，同时不利于对采空区的治理，可能会造成采空区的强度达不 到设计要求。
不同配比的坍落度
1：4 1：8 1：12 1：14 1：20
78%
1：4
1：8
110
1：12
1：14
100
1：20
90
80
70
60
50
40
30
72%
74%
76%
78%
浓度 (（%）)
不同配比的扩展度
（1）全尾砂胶结充填料浆的坍落度和扩展度随着浓度的增大逐渐减
1:04 1:08 1:12
小，表明随着浓度增大其流动性、和易性逐渐减小。 （2）用荣达矿业全尾制备的全尾砂胶结充填料浆的浓度超过78%后， 1:14
第二章 全尾砂胶结充填的试验原理
2.5. 全尾砂胶结充填强度试验
第三章 全尾砂胶结充填试验结果研究分析
会宝岭铁矿全尾砂胶结充填最优配比试验研究
３ ４ １ ０ ０ ０，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ；２ ．Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｌｉ ｎ ｙ ｉ Ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｇｒ ｏ ｕ ｐ Ｈｕ ｉ ｂ ａ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｉ ｒ ｏ ｎ Ｍｉ ｎ ｅ ，Ｌｉ ｎ ｙ ｉ ２ ７ ７ ７ １ ２，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
（ １ ． 江西理 工 大学 资源 与环境 工程 学 院 ，江西 赣 州 ３ ４ １ ０ ０ ０ ；
２ ． 山东能 源临 沂矿 业 集 团会 宝岭铁 矿 ，山 东 临 沂 ２ ７ ７ ７ １ ２ ）
摘 要 ： 会 宝 岭 铁 矿 拟 采 用 全 尾 砂 骨 料 和水 泥 胶 凝 剂 进 行 嗣 后 充 填 ，对 料 浆 流 动性 及 充 填 体 强 度 开
强度性能 。
关 键 词 ：全尾 砂胶 结 充 填 ；回 归 正 交 组 合 设 计 ；强 度 性 能 ；最 优 配 比 中 图分 类 号 ：Ｔ Ｄ ８ ５ ３ ． ３ ４ 文献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ４ — ４ ０ ５ １ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ３ — ０ ０ ９ ７ － ０ ４
Ｅｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍａ ｌ ｐｒ ｏ ｐ ｏ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｕ ｎｃ ｌ ａ ｓ ｓ ｉ ｆ ｉ ｅ ｄ ｔ ａ ｉ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｆ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎｇ ｉ ｎ Ｈｕ ｉ ｂ ａ ｏ ｌ ｉ ｎｇ Ｉ ｏ ｆ Ｒｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ， Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ， Ｇａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕ
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护 ３７２ ，０ｄ后 ， ，，８ ６ 采用 Ｙ Ｈ一 Ｓ ２型无侧 限压力 仪进 行 单轴抗 压试 验 ， 次 ３块 。每 组试 块 强 度 的平 均 每
值见表 ２ 。
表 １ 正交试验安排 Ｌ ５） （
序号
ｌ
２ ３
目前 矿 山井 下充 填骨料 主要 是尾 砂 、 砂 、 河 废石 等 ， 次试 验采 用 的充 填 骨 料 为某 金矿 尾 砂 。胶 凝 本 剂选 用 ３ ５ 普通 硅酸 盐水 泥和某 电厂 磨细 粉煤灰 。 ２
７ ０ ７ ０
７ ０ ７ ０ ７ ３ ７ ３ ７ ３ ７ ３ ７ ３
１６ ： １８ ：
１： ０ １ １ １ ：５ １４ ： １６ ： １８ ： １ ｌ ：０ １ １ ：５
２ ０ ０
５ １ ０ ２ ０ ０ ２ ｌ ０ １ ５
质量 浓度 、 加 粉 煤 灰 量 、 护 时 间这 几 个 方 面 人 添 养
１ １ ：Ｏ １ １ ：５
１４ ： １６ ： １８ ： １ ｌ ：０ １ １ ：５ １４ ： ｌ６ ： １８ ：
ｌ ５ ２ ０
５ １ Ｏ ｌ ５ ２ ０ Ｏ ｌ ０ ｌ ５ ２ ０
１ ７ １ ８
１ ９ ２ ０ ２ｌ ２ ２ ２ ３ ２ ４ ２ ５
表 １
２ ２ ７ （ ２ ０ １ ４ ４ １ （ ３ ０ ６ ）＋ ． ７ ６ － ． ）＋ ． ６ ５ — ． ７
０ ０ ５ （ 一１ ． ） ．２８ ９６
２ 试 验 结 果
试 验一 共 进 行 了 ２ ５组 ， 组 浇 注 ７ ０ ｍ × 每 ． ７ｅ ７ ０ ｍ × ． ７ ｃ ．７ｅ ７ ０ ｍ试 块 １ ２个 ， 块 在 浇 注 模 中 养 试 护 ７ ， ２ｈ 拆模后 放入 养护 池 内进 行养 护 ， 温度保 持在 ２ ｃ ２ｃ。养 护池 内经 常喷水 ， ２ｃ± ｃ 以维 持湿 度 。在养
Ｉ Ｓ ６ １—２ ｏ Ｓ Ｎ １７ ９０ ＣＮ — １ ７ ４３ ３４ ／ＴＤ
采矿技术
第１ ０卷
第 ２期
２１ ０ ０年 ３月
Ｍａ．２ ０ ｒ ０１
Ｍ ｉ ｉ ｅ ｈｎ ｌｇ ｎｎｇ Ｔ ｃ ｏｏ ｙ， Ｖｏ ．１ Ｎｏ ２ １ ０， ．
胶 结 充 填 材 料 配 比 试 验 研 究
手 ， 究影 响充填 体质 量 的因素 。 因此 ， 研 选取 料浆 浓
度（ ）、 Ａ 灰砂 比（ 、 煤 灰含 量 （ ３个 因素 作 为 Ｂ） 粉 Ｃ）
正交 试验 因素 。
１２ 因素 水平及 正 交试 验设 计 ．
根 据 均衡 实 验 的原 则 ， 各个 因素 水平 控 制 在 将
设 计试验 方 案 ， 对试验 结果 进行 方差 分析和 线性 回 归处理 ， 出充填体 强度 与各个 影响 并 提
因素之 间的 线性 回归方程 。
关键 词 ： 结 充填 ； 砂 比 ； 煤灰 ； 胶 灰 粉 浓度 ； 交试 验 正
１ 实验 设 计
１ １ 试验 材料 、 ． 试验 因素
金 文法 李永辉 ，
（ ． 西铜业 股份 有 限公 司德 兴铜 矿 ， 江西 德兴 市 １江 ３４２ ；． ３ ２ ４ ２ 长沙矿 山研 究 院 ， 湖南 长 沙 ４０ １ ） １ 煤灰含 量 、 浆 浓度 为充填 料 强度 的主要 因素 ， 粉 料 通过 正 交试验 方法
灰
６ ｏ
６ ｏ ６ ｏ
序号
０
５ １ ０
灰
６ ７
６ ７ ７ ０
通过 充 填体 强 度影 响 因素 的分 析 可 知 ， 响胶 影 结 充填体 强度 的 因素 主要 有料 浆浓度 、 灰砂 比 、 粉煤
灰、 养护 时问等 。本 次 正 交试 验 的 目的在 于考 察 影 响胶 结充填 体强 度 的各 因素的 主次性 及影 响程度 和 规 律 。由于受 条件 限制 ， 验暂 不考 虑井 下地压 、 试 回
３ 试验结果分析
３ １ 尾砂 胶结 充填体 强度 极差分 析 ． 充填 体强度 试验 结果极 差分 析见 表 ３ 。
通过对试块 ３７ ２ ， ， ｄ单轴抗压强度极差分析 ， ８ 由 的大小推 知 ， 影响 充填试 块抗 压强 各 因 素的重
皋
矿
技
朱
２ １ ，０ ２ ００１（）
采作 业等对 充填 体质 量 的影 响 ， 仅从灰 砂 比 、 填体 充
１４ ：
ｌ６ ： １８ ：
１ ４
１ ５ １ ６
１ ｌ ：０
１１ ：５ ｌ４ ：
０
５ ｌ ５
４ ５
６ ７ ８ ９ １ Ｏ 】 １ ｌ ２ １ ３
６ ｏ ６ ０
６ ３ ６ ３ ６ ３ ６ ３ ６ ３ ６ ７ ６ ７ ６ ７
别是 ： 灰砂 比 １ ４ １ ６ １ ８ １ １ １ １ ； 度 为 ： ， ： ， ： ， ： ０， ： ５ 浓
浆 的质量 浓度 、 粉煤 灰含量 、 填体 的养护天 数 。利 充
用设 计 的 ３因素 ５水 平正 交试验 的结构 矩阵 和试验 结果 ， 出强度 与各个 试验 因素 的线性 回归 方程为 ： 求
＝
６ ％ ，３ ，７ ，０ ， ３ ； 煤 灰 添 加 量 ： ％ ， ０ ６％ ６％ ７％ ７％ 粉 ０
５％ ， ０％ ， ５ ， ％ 。 １ １ ％ ２０
０６４ ｏ５８ （ 一 ．４６ ． ５ ９＋ ． ３ １ ｌ ０ １ １ ）＋
本次试 验 采 用 ３因素 ５水 平 正 交试 验 设 计 ， 见
在此 次尾砂 胶 结 充填 体 的正 交试 验 中 ， 置 了 设 因变 量 ｘ ， ， ， ， 别 表示 为 ： 。 分 料浆 的灰 砂 比、 料
最优 范 围内 ， 了充 分 分析 ３个 因素 对尾 砂 胶 结 充 为
填体 强度 的影 响。本 次 每 个 因 素选 取 ５个水 平 ， 分