ANFIS模型预测铀尾渣胶结充填体抗压强度

对不同渣浆固体质量分数、灰渣质量比和养护龄期的铀尾渣充填体试件进行单轴抗压试验,测得充填体的全应力-应变曲线。利用试验结果,采用自适应神经模糊推理系统,根据渣浆固体质量分数、灰渣质量比和养护龄期建立预测充填体抗压强度的自适应神经模糊推理系统(ANFIS)模型。结果表明,铀尾渣充填体的抗压强度与渣浆固体质量分数、灰渣质量比和养护龄期成正相关;充填体的破坏规律遵循塑-弹-塑性破坏模型;建立的ANFIS模型的预测结果精度高达94%,为充填体抗压强度的预测开辟新的途径。     

江砂胶结充填体抗压强度的多元回归研究

针对新桥硫铁矿胶结充填存在的质量问题,对该矿的江砂胶结充填体进行了室内单轴抗压强度正交试验。通过对试验结果进行多元回归分析,建立了江砂胶结充填体抗压强度与浓度、水泥含量、粒径、养护时间、温度等影响因素的回归关系式,得出影响充填体强度的最主要因素为粒径。研究结果为提高充填体质量和降低充填成本提供了依据。     

基于NNGA模型的纤维膏体充填复合材料强度预测

为了更快更准确获取添加聚丙烯纤维情况下不同配合比对矿山膏体充填材料强度的影响,构建了一种基于遗传算法反向传播神经网络NNGA模型,利用模型对纤维增强膏体充填材料的3d、7d和28d龄期的抗压强度进行预测和分析,R²值为0.98317,7d样本中绝对误差最小达到了0.008080,两个模型的最大相对误差下降了约44.18%,对比NNGA和BPNN模型的预测结果表明,NNGA混合模型预测的泛化能力更强,波动程度更小和稳定性更好,在工程实际中更具有可行性。     

深井开采充填体抗压强度试验研究

结合金川矿区深井开采复杂条件,选取典型区域进行充填体现场取样。确定了充填体抗压试验方案,选择INSTRON1346电液压伺服材料试验机分别对高浓度砂浆充填材料和分级尾砂膏体充填材料试件进行了抗压试验。研究表明,高浓度砂浆充填材料的最大载荷和最大抗压强度均大于分级尾砂膏体充填材料的相应值,两种试件破坏时的最大位移基本相同,研究结果为矿山制定不同采场充填体选择方案提供了重要的依据。     

基于CSSA-BPNN模型的胶结充填体动态抗压强度预测

充填采矿法二步骤回采时胶结充填体稳定性受爆破扰动而降低。为快速准确地获得充填体动态抗压强度,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)进行了40组不同应变率的单轴冲击实验,以灰砂比、充填体密度、养护龄期和平均应变率作为输入参数,充填体动态抗压强度作为输出参数,建立了一种基于Logistic混沌麻雀搜索算法(CSSA)优化BP神经网络(BPNN)的预测模型,并与传统BPNN和麻雀搜索算法优化的BPNN进行了对比分析。研究结果表明：CSSA-BPNN模型的平均相对误差为4.11％,预测值与实测值之间拟合的相关系数均在0.96以上,模型预测精度高。CSSA-BPNN模型的均方根误差为0.3950 MPa,平均绝对误差为0.3592 MPa,决定系数为0.9952,均优于另外两种预测模型。实现了对充填体动态抗压强度的准确预测,可大幅减小物理实验量,为矿山胶结充填体的强度设计提供了一种新方法。     

胶结充填体抗压强度尺寸效应的试验研究

尺寸变化会影响材料的力学性能参数,充填体作为一种类混凝土材料,其立方体试件的单轴抗压强度具有显著的尺寸效应。保证灰砂比、料浆浓度和养护龄期等条件一致,研究尺寸变化对胶结充填体单轴抗压强度的影响并结合VIC-3D全场应变测量系统对充填体试件的破裂演化过程进行监测。结果表明:胶结充填体的单轴抗压强度随着立方体试件尺寸的增大而逐渐减小,减少近一半,试件的峰值应变随着尺寸的增大而逐渐减小,并稳定在0.9%附近,弹性模量和变形模量随着尺寸的增大而逐渐增大;引入尺寸效应度对试件峰值强度的尺寸效应进行定量分析,尺寸为200 mm的试件的尺寸效应度达到了54%;尺寸较小的试块破坏时表面出现多条裂纹,随着试件尺寸的增大,试件破坏时表面出现显著的宏观破坏带,尺寸较大的试块在达到峰值强度时,局部区域发生严重的损伤断裂,大部分区域并未发生明显的应变变化。     

基于GRA—BP神经网络的固体废弃物充填体强度预测

为解决煤矿采空区充填材料不足和固体废弃物引起的生态环境问题,研究分析了膏体充填体强度的影响因素,采用正交试验测定了充填体样本强度,通过灰关联分析法确定了各影响因素与充填体强度之间的关联度,用改进的BP神经网络建立了以固体废弃物膏体充填体强度影响因素为输入层节点,充填体强度为输出层节点的强度预测模型;基于正交试验获得的强度试验数据作为网络的训练样本和测试样本,通过对建立的网络进行仿真模拟,检验了网络数据拟合能力和泛化能力。检验结果表明:建立的预测模型收敛速度快而且精度高,网络预测精度达到了93.75%,能够实现对充填体强度的准确预测。     

不同水泥胶结充填体的压缩性能试验研究

为探究以不同水泥作为胶结剂对充填体强度的影响,进行以水泥类型、料浆灰砂比、质量浓度以及龄期为影响因素、以充填体单轴抗压强度为评价指标正交试验,通过极差分析和方差分析研究各因素对胶结充填体抗压强度的敏感程度.结果表明,对胶结充填体抗压强度的影响程度顺序为:水泥类型＞龄期＞灰砂比＞质量浓度,以PP·O52.5 水泥作为胶结...     

分层尾砂胶结充填体单轴抗压强度的测试研究

采用高阶段空场嗣后胶结充填法的矿山,充填设计常采用不同配比的尾砂胶结充填体进行分层充填。通过室内试验,对灰砂比为16、18的尾砂胶结充填体进行分次充填并测试其单轴强度;对配比一定、浓度不变时的充填体的单轴强度实测值进行拟合,得出了充填体分层数与其单轴抗压强度的非线性回归方程,并剖析了分层充填体破坏时产生端部效应的机理。采用RFPA软件模拟了某铁矿分层充填体的破坏过程,数值模拟结果与试验结果相符,验证了分层充填体端部效应破坏理论的正确性。     

超细全尾砂胶结充填体强度特性研究

甲玛铜矿采用空场嗣后胶结充填采矿法开采厚大矿体,采用超细全尾砂胶结充填,为掌握该类型的尾砂胶结充填体在高寒地区的强度特性,本研究通过设计砂灰比(4、6、8、10、12)、料浆浓度(60%、62%、64%、66%)和养护龄期(7 d、14 d、28 d)3种因素,分别在平原和高原地区两种环境下开展单抽抗压强度试验,获得了超细全尾砂胶结充填体试件在室内标准养护条件和井下硐室低温条件下的强度发展规律,并分析了两种养护条件下强度差异产生的原因,有效指导了高寒高海拔环境下甲玛铜矿的充填作业。     

喀拉通克铜镍矿下向空场嗣后充填采场充填体配比研究

充填体强度是影响地下采场稳定性的重要参数。本文以喀拉通克铜镍矿为研究对象,通过理论计算分析确定了喀拉通克铜镍矿下向空场嗣后充填采场充填体胶结充填体强度要求,即3 d强度不小于0.7 MPa,同时通过对矿山胶结充填体进行抗压强度试验,得到了不同浓度、不同配比的28 d抗压强度,并对数据进行拟合,得到了不同浓度条件下砂灰比与充填体强度关系,最后,根据试验结果,获得了满足矿山需求的胶结充填配比方案。     

谦比希铜矿充填体界面控制爆破技术研究

谦比希铜矿二步骤进路回采时,爆破冲击作用容易引发充填体垮塌。针对这一问题,基于爆破冲击充填体强度理论计算公式,分析得到爆破对充填体稳定性产生影响的3方面因素,分别是充填体和矿体自身特性、爆破因素和爆破控制。并基于影响因素制定了3个方面的爆破影响控制技术,即控制一次爆破药量、采用延期爆破和进行预裂爆破降振。结合谦比希西矿体进行了充填体强度设计和爆破控制试验。矿山现场生产结果表明:所采取的爆破控制技术可以很好地保护二步骤回采中的充填体,有效保证矿产资源的高效安全回收。     

不同应力速率下充填体强度特性和破裂机理研究

充填体是维护采场安全稳定的关键因素,是由多种物质混合而成的非均质材料,力学特性复杂,加载条件改变会对其力学特性和损伤破裂机理有显著影响。通过进行不同应力速率下的充填体单轴抗压强度试验,并结合非接触式全场应变测量系统对试样破裂演化过程进行监测。结果表明:随着应力速率的增加,充填体的峰值强度不断增大,低浓度、低灰砂比试样的强度增幅更加明显;低应力速率下试样表面出现大量宏观裂纹,发生拉伸破坏,高应力速率下试块发生单斜面剪切破坏;低应力速率下试样内部的微裂隙和孔隙充分发育形成贯通面,进而弱化了充填体的强度,高应力速率下,试样内部微裂隙和孔隙的发育被限制,试样的整体承载结构对强度的影响占主要地位;应力加载下,试样在达到峰值强度瞬间发生破坏,积蓄的能量集中瞬间释放,破裂现象剧烈。     

某金矿合理级配尾砂膏体充填体强度研究与试验

尾砂级配为影响膏体充填体强度力学性质的主要因素之一。配制8组不同颗粒级配的尾砂试样,在实验室中进行标准养护条件下和井下养护条件下充填体抗压强度的试验测试,对比分析尾砂级配对充填体强度的影响,并到井下采场进行试验验证。试验结果表明:在一定范围内,随着尾砂中+150μm含量的增加,配制的充填料浆形成的充填体强度先增大后降低。优化组合后的合理级配尾砂制备成的膏体充填料浆在同等条件下充填体强度最高。试验数据可为该矿膏体充填工艺流程选择提供参考。     

粉煤灰混凝土抗压强度的试验研究

在大量试验的基础上，应用正交试验和方差理论分析了粉煤灰混凝土抗压强度的影响因素、变化规律和变形破坏特征，定量地分析了粉煤灰混凝土抗压强度的影响因素大小，得出了一些有价值的结论。     

基于P波模量的原位胶结充填体强度预测模型研究

原位胶结充填体质量评价通常采用单轴抗压强度作为表征指标,由于在现场工程中无法快速、准确获取充填体的强度值,因此需要建立一种参数易于获取且准确的原位胶结充填体强度预测模型。基于胶结充填体物理力学参数的内在联系,从量纲平衡的角度探索了胶结充填体单轴抗压强度与P波模量的关系。根据C矿和I矿两种原位胶结充填体的密度、P波速度及取芯强度的测试数据,采用线性拟合的方法获得了基于P波模量的原位胶结充填体强度预测模型。通过对C矿和I矿的强度预测模型拟合效果分析可知,P波模量与取芯强度呈正相关性,且拟合效果较好,证明原位胶结充填体强度预测模型精度高,具有很强的实用性。     

类岩石锚固体单轴抗压强度与声波波速的相关性

类岩石锚固体声波波速与其强度特性的研究较少,针对类岩石锚固体试样制作的特殊性,结合室内单轴压缩试验,利用声波测试技术分析类岩石锚固体单轴抗压强度与声波波速的关系特点.无论标准试样有无锚固或相似原料配比变化,纵波波速增大,单轴抗压强度也相应随着增大.锚杆轴向布置和横向布置均能提高试样的单轴抗压强度,但提高的幅度很相近,这可以通过两种加锚方向的试样纵波波速变化不大来反映.对比类岩石锚固体试样单轴抗压强度随试样密度和纵波波速的变化关系,纵波波速的影响更显著.