多目标条件下矿山充填材料配比优化实验

多目标条件下矿山充填材料配比优化实验

吴 浩， 赵国彦， 陈 英

【摘 要】摘 要: 为准确确定某铁矿尾砂胶结充填材料最优配比，分别选择制浆水性、砂灰质量比和料浆质量浓度与充填体强度、料浆坍落度和料浆泌水率作为尾砂胶结充填材料配比优化的影响因素和充填性能评价指标. 基于响应面-满意度函数耦合理论，采用Box-Behnken实验设计方法开展13组不同充填配比实验，构建充填性能评价指标的响应面函数，研究各影响因素与目标响应量的相关关系及多目标条件下的最优充填材料配比. 结果表明，制浆水性对响应量影响不显著；砂灰质量比对充填体强度影响极显著；坍落度受料浆质量浓度、砂灰质量比影响较显著；砂灰质量比和料浆质量浓度对料浆泌水率的影响均极为显著，且二者之间存在极显著的交互作用. 该矿尾砂胶结充填材料最优配比为：制浆水性为海水，砂灰质量比为8.44:1，料浆质量浓度为72%，该配比条件下对应的响应量预测结果为：充填体28 d龄期单轴抗压强度为2.00 MPa，料浆塌落度为27.15 cm，料浆泌水率为7.35%，与验证实验结果基本吻合，为现场工业实验提供强有力的理论支撑. 【期刊名称】哈尔滨工业大学学报 【年(卷),期】2017(049)011 【总页数】8

【关键词】关键词: 采矿工程；响应面法；满意度函数；配比；尾砂胶结充填；多目标优化

充填采矿法不仅安全性高，而且可有效减少矿石损失、贫化和解决尾矿占地难题，同时有利于矿井漏风、热害、冲击地压、矿石自燃和瓦斯积聚等灾害的防