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| 1 | 三轴压缩条件下胶结充填体能量耗散特征分析显示文摘开展不同灰砂配比、质量分数的充填体三轴压缩试验,研究了不同围压加载阶段充填体的能量耗散与围压、应变以及应力的内在关系.结果表明,在低围压时,充填体的极限抗压强度低;随着围压的增加,充填体的峰值强度随之增大,峰前能耗占总能耗的比重越来越大,说明充填体屈服阶段吸收的能量占总能量的比重提高,围压的增大能够提高充填体的破坏能耗量;充填体的峰前能耗量、峰后能耗量、单位体积变形能以及总能耗与围压呈二次函数曲线关系.当围压一定时,充填体在弹性变形阶段的能量变化与轴向应力、偏应力均呈线性关系,与轴向应变呈指数函数曲线关系;随着轴向载荷增加,能量随轴向应力、偏应力变化的增长速率加大. | 徐文彬 宋卫东 王东旭 杨宝贵 潘卫东 | 2014 | 中国矿业大学学报2014，43，5： | 35 |
| 2 | 胶结充填体内部微观结构演化及其长期强度模型试验显示文摘通过开展不同灰砂质量比、料浆质量浓度和养护龄期条件下的胶结充填体内部微观结构演化及其强度模型试验,研究充填体内部水化反应产物的类型及形态对其强度发展规律的影响。试验结果表明:水化作用后的水化产物在充填体内部的赋存形态不尽相同,早期多以针状物质存在,通过团絮状、丝状产物相联结;随着龄期的增长,团絮状胶凝物质大量生成,水化产物黏结得较紧密,机械强度得到了进一步的增强,表面仍可以看到少量针状物,但大部分已被絮状物覆盖;90 d时,早期水化反应产生的针状物几乎不存在,更多是以成团状、块状或成片状物质形式存在,且团状物质与团状物质或块状物质间黏结相当密实。对比水化产物元素分析结果可以看出,其主要成分由O,Si,Ca,Al和Mg等元素构成,灰砂质量比越大、料浆质量分数越高,水化产物元素量越多。对不同条件下的充填体强度曲线进行拟合,得到了充填体强度增长规律:充填体的强度增长规律基本一致,增长曲线呈'S'型;强度增长过程可分为强度增长初始时期、强度快速增长时期以及强度增长平缓期;灰砂质量比、料浆质量浓度越高,充填体强度增长越快,增长曲线变陡。 | 徐文彬 潘卫东 丁明龙 | 2015 | 中南大学学报(自然科学版)2015，46，6： | 36 |
| 3 | 基于响应面法的充填体强度增长规律分析显示文摘为了研究充填体强度形成过程中水泥、细矸率和减水剂用量对充填体力学性能的影响,在对煤矸石、粉煤灰等充填材料物化性能分析的基础上,采用中心复合实验法研究了水泥、细矸率和减水剂用量对充填体的不同龄期强度特性影响规律,建立各个养护龄期的充填体强度响应面回归模型,为现场不同龄期的充填体强度预测提供了一个科学的方法。结果表明:在整个养护龄期内,充填体强度随着水泥、减水剂的掺量增大而增大,随着细矸率的增加而降低,但降幅不大。充填体的早期强度不仅受水泥、细矸率、减水剂的单一因素影响,而且三因素间的交互作用影响显著,其中1 d强度特性回归模型为二阶响应面,3 d强度为三元二次式。充填体中后期强度受水泥、细矸率、减水剂的单一因素影响,三因素间交互作用不明显,其对强度的影响顺序为:水泥>减水剂>细矸率。 | 李典 冯国瑞 郭育霞 戚庭野 贾学强 冯佳瑞 李振 | 2016 | 煤炭学报2016，41，2： | 36 |
| 4 | 侧限压缩条件下充填体与岩柱相互作用机理显示文摘利用伺服实验机对不同配比充填体-岩柱进行侧限压缩实验,研究不同工况下岩柱的峰值强度、残余强度、峰值应变、破坏形式,以及充填体-岩柱的受压特性.结果表明:充填体-岩柱的承压过程主要分为岩柱试件承载阶段、岩柱试件的破坏阶段、充填体和岩柱共同承载直到破坏阶段、充填体和岩柱散体承压阶段.随着充填体强度的增大,岩柱的峰值强度、残余强度以及破坏时的轴向应变逐渐增大,同时岩柱的破坏形式逐渐由单轴压缩时的拉伸破坏向剪切破坏转化,而无充填体包裹的岩柱则主要发生单斜面剪切破坏.相比充填体-岩柱应力-应变曲线峰后的下降斜率,单岩柱破坏时表现出了更强的突变性. | 宋卫东 任海锋 曹帅 | 2016 | 中国矿业大学学报2016，45，1： | 32 |
| 5 | 超细尾砂胶结充填体强度计算模型及应用显示文摘超细尾砂已成为充填材料的主要来源。为了便于充填料浆配合比设计与强度预测,基于超细料浆微观结构,提出用固体填充率表征充填料浆结构密实程度。选用某矿山超细尾砂进行了63组配合比强度试验。研究结果表明:固体填充率和水灰比与充填体无侧限强度分别呈指数函数和负幂函数关系。采用Pearson理论对试验样本进行相关性分析,结果表明:固体填充率与水灰比相互独立。在此基础上,建立了超细尾砂胶结充填体双变量强度计算模型,模型计算值与试验值的误差在7%以内。进行了超细尾砂胶结体强度随养护时间增长的试验,基于试验数据拟合规律,提出了强度龄期数学模型,建立了三变量强度计算公式。模型能准确预测矿山充填体强度,且能有效指导矿山充填料浆设计。 | 付自国 乔登攀 郭忠林 李克钢 谢锦程 王佳信 | 2018 | 岩土力学2018，39，9： | 29 |
| 6 | 基于正交试验的半水磷石膏充填配比优化显示文摘针对二水磷石膏充填存在充填成本高、水泥耗量大、固结体强度低等问题,以半水磷石膏替代胶凝材料,通过正交试验法确定半水磷石膏充填的最佳配方,并对其流动性和微观结构进行研究。结果表明:通过配方优化,半水磷石膏充填体3 d、7 d、28 d的强度可达到5.4 MPa、5.5 MPa、6.1 MPa,膏体坍落度为26 cm,扩展度为71cm。半水磷石膏充填配比中的3个影响因素为外加剂掺量、尾砂掺量和浆料浓度。对于3 d抗压强度影响最大的因素是外加剂掺量,对于7 d强度影响最大的因素是浆料浓度,对于28 d强度影响最大的因素是外加剂掺量,对于料浆流动性影响最大的是浆料浓度。半水磷石膏固结体由半水相转化为二水相,形成致密的晶体结构,表明以半水磷石膏制备的膏体料浆具备矿山充填的可行性。充填材料固体中废弃物用量占98%以上,成本较低,具有良好的经济效益和社会效益,推广应用前景良好。 | 兰文涛 吴爱祥 王贻明 李剑秋 | 2019 | 中国有色金属学报2019，29，5： | 21 |
| 7 | 基于模糊综合评判的复合胶凝材料开发及料浆配比优化显示文摘针对矿山采用水泥胶凝材料充填成本较高的问题,利用当地矿渣和粉煤灰等固废资源开发低成本胶凝材料,并基于矿山现有的充填系统对料浆配比进行优化,在满足矿山要求的前提下,以期达到最大经济效益。首先,对试验材料进行物化分析;其次,采用正交试验、极差分析等方法进行复合胶凝材料配比优化试验,确定优化配比为粉煤灰10%、熟料8%、脱硫石膏14%、矿渣微粉68%,并利用XRD和SEM等手段来探究复合胶凝材料的水化产物及其微观结构,进一步揭示其水化机理;最后,在此基础上利用该胶凝材料进行充填料浆配比试验,并以7 d强度、28 d强度、泌水率、塌落度和充填成本为指标基于多目标模糊综合评判法进行料浆配比优化。结果表明:以采用复合胶凝材料、尾砂和戈壁集料配比1:1、胶砂比1:6、质量分数78%为最优配比,并以此配比进行验证试验,得到相应的7 d强度、28 d强度、泌水率和塌落度分别为1.76 MPa、4.82 MPa、5.98%和23.2 cm。充填体强度、料浆稳定性和料浆流动性均满足矿山要求,并且充填成本为103元/m^3,较原来195元/m^3的充填成本降低了47%。 | 温震江 高谦 王永定 杨晓炳 | 2020 | 中国有色金属学报2020，30，3： | 18 |
| 8 | 胶结充填体固结全程电阻率特性试验显示文摘通过开展不同灰砂质量配比、料浆质量分数和养护龄期条件下的胶结充填体固结全程电阻率和单轴抗压强度试验,对胶结充填体固结全程电阻率特性及其强度的关联性进行研究.基于胶结充填体的等效电路,综合考虑不同龄期的水化反应产物的类型及形态等微观结构影响因素,揭示了胶结充填体固结全程的电阻率变化机制,并推导了其电阻率模型;结合强度测试数据,构建了胶结充填体单轴抗压强度与其电阻率定量关系方程.结果表明:胶结充填体的电阻率具有与养护龄期相同的发展趋势,即电阻率先降至最低点,而后遵循先快后慢的增长规律;灰砂质量配比越小、质量分数越高,其电阻率越大;电阻率的变化规律与其内部微观结构密切相关,根据电阻率曲线发展特点,可将充填体固结全程分为5个阶段;充填体的单轴抗压强度和电阻率增长规律基本一致,且两者间存在明显的对数关系. | 徐文彬 田喜春 邱宇 党鹏 殷天军 | 2017 | 中国矿业大学学报2017，46，2： | 14 |
| 9 | Mechanical properties and failure modes of stratified backfill under triaxial cyclic loading and unloading显示文摘Multiple filling of gobs will lead to a layered structure of the backfill.To explore the influence of layering structure on the mechanical properties and failure modes of backfill,different backfill specimens were prepared with a cement/sand ratio of 1:4,a slurry concentration of 75%,and backfilling times of 1,2,3 and 4,separately.Triaxial cyclic loading and unloading experiments were carried out.The results show that with an increase in backfilling time,the peak strength of backfill decreases as a polynomial function and the peak strain increases as an exponential function.The cyclic load enhances the linear characteristic of backfill deformation.The loading and unloading deformation moduli have a linear negative correlation with the backfilling time.The unloading deformation modulus is always slightly higher than the loading deformation modulus.The failure modes of stratified backfill are mainly characterized by conjugate shear failure at the upper layer and tensile failure across the layer plane,and there is usually no damage in the lower layer away from the loading area. | Wang Jie Song Weidong Cao Shuai Tan Yuye | 2019 | International Journal of Mining Science and Technology2019，29，5： | 11 |
| 10 | 硬石膏对熟料激发矿渣水化反应的影响显示文摘以不同硬石膏掺量的熟料激发矿渣胶凝材料为研究对象,通过对胶结体强度、水化产物的种类及非蒸发水含量等的分析检测,探讨了石膏对熟料激发矿渣的胶凝性能和水化产物的影响.结果表明:适量硬石膏的掺加能够显著提高熟料激发矿渣胶凝材料的早期胶结强度,最佳石膏掺量下,胶凝材料净浆的3d胶结强度可提高95%,细粒尾矿砂浆的3d胶结强度可提高388%.石膏的加入显著促进了钙矾石(AFt)和低钙硅比水化硅酸钙(CSH)在水化早期的优先生成,加快了Ca(OH)2的消耗、抑制了水化铝酸钙(C4AH13)的生成,使3d水化产物中非蒸发水的质量分数由9.23%提高到14.35%. | 吴蓬 吕宪俊 王俊祥 邱俊 胡术刚 张燕 | 2016 | 中国矿业大学学报2016，45，3： | 10 |
| 11 | 胶结充填技术在金属矿山中的应用现状与发展趋势显示文摘充填采矿技术因其充分利用尾砂充填采空区,减少矿山尾废的地表堆存,抑制采空区沉降,有效确保矿山绿色、安全、高效开采,得以在地下金属矿山广泛应用。胶结充填技术的发展与革新对金属矿山开采产生了深远影响,解决了矿山生产诸多技术难题。从不同胶结充填技术的发展情况入手,重点论述胶结充填技术在国内外的研究现状,通过对胶结充填技术实际应用成果分析,预测其在地下金属矿山的发展趋势,并基于智能开采、绿色开采、深部开采的理念,展望胶结充填技术的应用前景。 | 孙光华 王玥 任伟成 | 2022 | 有色金属(矿山部分)2022，74，4： | 10 |
| 12 | 基于RSM-DF的矿渣胶凝材料复合激发剂配比优化显示文摘针对较细全尾砂胶结充填采用水泥胶凝材料不仅充填效果差,而且成本较高的问题,利用矿渣微粉开发低成本矿山充填胶凝材料,为了有效激发矿渣微粉活性,在前期大量探索性试验的基础上,利用响应面–满意度多目标优化法(RSM-DF),开展复合激发剂配比优化试验。首先对试验材料进行物化分析;其次基于前期试验确定的影响因素及相应水平,采用Design-Expert软件中的Box-Behnken响应面法设计并进行13组试验;接着根据结果建立响应面回归模型来研究3个因素及其交互作用对28 d强度、料浆坍落度及泌水率的影响;然后在此基础上采用满意度多目标优化法对复合激发剂配比进行优化。结果表明:2 8 d强度、坍落度和泌水率3个响应量不仅受单一因素的影响,而且受因素之间交互作用的影响;复合胶凝材料优化配比为:熟料含量4%,脱硫灰渣19%,芒硝含量0.5%,矿渣微粉76.5%,并以此配比进行验证试验,得到28 d强度、料浆坍落度和泌水率分别为3.42 MPa、18.6 cm和6.1%,均满足高浓度自流输送的要求。最后利用XRD和SEM等分析方法,探究了新型充填胶凝材料的水化机制,为新型胶凝材料在矿山的利用提供理论依据。 | 温震江 高谦 王忠红 杨晓炳 | 2020 | 岩石力学与工程学报2020，39，S01： | 9 |
| 13 | 低胶凝性尾砂充填高效胶结剂研究显示文摘某矿山原采用崩落法开采,后改为充填采矿法开采,由于尾砂性质发生变化,即使采用PO42.5水泥,其1∶4灰砂比充填体强度仍无法满足采矿方法的要求,为此提出了2种可行的高效胶结剂配方方案,并进行了试验研究。结果表明,无论采用何种胶结剂配方,其在最佳配合比例时的充填体强度均大大优于PO42.5水泥,分析确定的高效胶结剂配方为矿渣微粉∶激发剂A=80∶20;经济分析表明,采用高效胶结剂做胶凝材料进行充填,不但能满足采矿方法对充填体强度的要求,而且还可以节约充填费用3448万元/a,具有明显的经济效益。 | 仵锋锋 姚中亮 张峰 江科 彭亮 王旭 | 2020 | 矿业研究与开发2020，40，3： | 9 |
| 14 | 采空区充填体强度分布规律试验研究显示文摘针对2种不同充填下料口位置,通过相似模型浆体充填试验,分析采空区充填浆体流动沉积规律及充填浆体颗粒质量分数分布规律,研究采空区充填体强度空间分布。根据采空区充填体强度分布特征,提出采空区充填体强度评价方法。研究结果表明:充填体强度受浆体颗粒质量分数影响,粗颗粒质量分数越大,其单轴抗压强度越大;充填浆体在流动沉积过程中,颗粒分布不均匀导致其充填体强度分布不均匀;在流动方向上,充填体强度分布基本符合正太分布规律,离充填口距离越大,粗颗粒质量分数越小,细颗粒质量分数越大,其充填体强度越小;在沉积方向上,充填体强度呈线性变化规律,随高度增加,粗颗粒质量分数降低,细颗粒质量分数增加,其强度线性降低;在采空区充填区域同时存在强度增强和损失区域,但只要该区域充填体强度大于规定的有效强度,即认为充填达到标准要求。 | 邱华富 刘浪 孙伟博 张小艳 | 2018 | 中南大学学报(自然科学版)2018，49，10： | 9 |
| 15 | 基于PCA-BP神经网络模型的充填体强度预测显示文摘充填体强度预测对矿山充填设计具有重要意义。选取胶砂比、水泥、石灰、石膏及矿渣含量作为充填体强度影响因素,借助主成分分析(PCA)消除自变量间相关性,降低数据维数,再结合BP神经网络具有较好预测性的特点,建立了PCA-BP模型以预测充填体强度。对18组充填体试验数据进行主成分分析,5个影响因子降维为3个主成分,将其作为BP神经网络的输入因子,进而探讨了隐含层神经元个数对充填体强度训练和预测精度的影响,并比较了PCA-BP神经网络、标准BP神经网络和二次线性回归效果。结果表明:PCA-BP模型最佳预测结构为3-7-1;PCA-BP神经网络结果优于BP神经网络和二次线性回归;PCA-BP神经网络训练和预测的最大相对误差仅为3.65%,实现了充填体强度的准确预测。PCA-BP模型为充填体强度预测提供了一种高精度的分析方法。 | 史秀志 范玉乾 尚雪义 | 2016 | 黄金科学技术2016，24，3： | 9 |
| 16 | 全粒级碎石胶结泵送充填系统优化改造研究显示文摘针对全粒级碎石胶结泵送充填系统存在充填成本高、泵送难度大、堵管风险高的问题,对大梁矿业碎石骨料、水泥的粒级分布进行了测试,结果显示灰砂比为13.81的充填料才能满足极细颗粒含量大于20%的要求。提出了添加磨细粉料代替水泥的工艺方案,通过开展现场工业泵送试验、充填体强度试验,找出了合理的水泥、细粉料、碎石配比,并据此对充填系统给料工艺进行了优化改造。结果表明,采用磨细粉料中的极细颗粒代替水泥中极细颗粒的方案在工业上可行,显著降低了矿山充填成本和泵送难度,顺利实现了全粒级碎石泵送胶结充填系统的低成本和安全可靠运行。 | 甯瑜琳 欧任泽 林卫星 詹近 | 2017 | 有色金属(矿山部分)2017，69，2： | 6 |
| 17 | 基于强度折减与智能算法的井下充填体强度预测显示文摘矿山充填系统在试运行期间的充填料浆配合比变化较大,如何快速准确地获得井下各采场的充填体强度对相邻采场的安全开采来说至关重要。本文首先以料浆浓度(质量分数)、水泥掺量、人工砂尾砂比和养护时间作为输入因子,以室内实验充填体单轴抗压强度S_(L)作为输出因子,建立了一种ANN-PSO预测模型。然后定义了充填体强度预测折减系数k的概念,并通过对比大量相同配合比下的室内实验充填体强度值S_(L)和实际生产充填体强度值S_(E),计算获得了两者之间的k值。该模型对室内实验充填体强度值S_(L)的预测性能较好,在预测时其平均相对误差为2.41%,可决系数R^(2)为0.992。采用所建模型并联合强度折减系数k,成功预测并分析了某矿山井下263条进路内充填体的实际生产测定值S_(E),为开采充填采场相邻矿体的支护工作提供了及时有效的指导。 | 吉坤 韩斌 胡亚飞 吴凡 邱剑辉 | 2021 | 中国有色金属学报2021，31，3： | 6 |
| 18 | 基于数据决策的充填胶凝材料优选方法显示文摘胶凝材料是影响胶结充填体强度性能和控制充填成本的关键因素。为选择最优的充填用胶凝材料,以充填材料试验数据为基础,进行技术比较;以试验成果建立不同龄期对应下的强度和胶凝材料耗材关联模型,进行充填经济性比较;通过建立模糊数学和层次分析法相结合的胶凝材料优选综合评判模型,综合优选胶凝材料。构建的胶凝材料优选综合评判模型考虑了胶凝材料的技术、经济和保障能力等多因素的影响,综合考虑定性和定量指标,为矿用胶凝材料的选择提供了技术思路。 | 赖伟 刘婉莹 吴英杰 | 2021 | 矿业研究与开发2021，41，7： | 5 |
| 19 | 庙岭金矿采空区混合强度充填方法研究显示文摘以庙岭金矿某地下采场为工程背景,利用COMSOL Multiphysics数值模拟软件分析了不同采空区处理方案对采空区和充填体围岩的影响。结果表明,充填采空区能有效缓解应力集中现象并控制岩层位移;充填体力学性能是影响充填效果的重要因素;在不改变现有采场参数和充填体参数基础上,使用混合强度充填体处理采空区方案可行。 | 徐卫东 张永亮 陈晓利 杨勇 吴迪 | 2022 | 矿冶工程2022，42，2： | 4 |
| 20 | 超高水材料开放式充填开采技术优化与应用显示文摘为解决煤层倾角较小时超高水材料开放式充填开采过程中充填率较低的问题,通过现场观测采取抬高充填液面高度的措施提高充填率,并采取沿空留巷和分区域充填的技术措施辅助提高充填率,通过对工作面矿压观测、巷道变形观测、地表下沉观测可知该工艺可以缓解矿压显现强度,极大减少地表下沉及巷道变形。 | 孙春东 李永元 | 2013 | 煤炭科学技术2013，41，9： | 4 |
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