学位论文

深井物化环境对膏体力学特性的影响--曹炎森

来源:    发布时间:2021-01-14 09:38:10    

发展至今,膏体充填技术逐渐成熟,越来越多的矿山正在使用膏体充填。但是随着矿山开采深度的不断增加,地质条件恶化,膏体充填体处于复杂特殊的环境中。

本文模拟深井开采环境,通过室内试验、理论分析和数值模拟等手段,重点研究充填体在养护温度、湿度及硫酸盐溶液腐蚀作用下膏体充填体的强度演化规律以及强度影响机理,主要研究内容与成果如下:

1)开展了不同养护因素下的养护实验。测定不同养护条件下膏体试样的单轴抗压强度,测试计算全尾砂膏体试件的干密度、含水量、体积变化量等物理参数,揭示了全尾膏体试件的物理性能以及力学性能在不同影响因素作用下的的变化规律;

2)开展了TGA/DTGXRD 以及 SEM等微细观性能实验,探究了不同因素作用下全尾膏体的细观结构以及水化产物的演化规律,通过孔隙结构及水化产物的变化揭示了全尾膏体力学性能的影响机理;

3)基于单轴抗压实验,研究了不同养护温度、湿度及不同硫酸盐侵蚀作用下对全尾膏体应力-应变曲线形状的影响。开展了不同养护温度、湿度养护下膏体剪切实验,进而获得弹性模量、内摩擦角这些重要力学参数。并研究了不同影响因素对全尾膏体弹性模量、内摩擦角这些力学参数的影响以及其对单轴抗压强度与弹性模量关系的影响,揭示了不同影响因素下全尾膏体的变形特征;

4)基于MATLAB数学软件,分别建立了膏体充填体强度与温度、湿度养护及硫酸盐浓度之间的 BP神经网络预测模型。并运用所建立的模型针对某铜矿现场环境对充填体强度的影响进行了预测,基于预测结果对某铜矿现场充填作业提出了一些建议。

版权所有 © 北京科技大学膏体充填采矿技术研究中心
地址:北京市海淀区学院路30号  邮编:100083  电话:62334680  邮箱:pastebackfill@ustb.edu.cn