废石胶结充填体与砂页岩匹配研究：理论与应用

"废石胶结充填体与砂页岩合理匹配研究" 本文是一篇关于矿业工程领域的行业研究报告，主要探讨了如何通过合理匹配废石胶结充填体与砂页岩来实现矿山深部高效无废开采。研究中，作者采用废石、水泥和黄土作为原料，配置了7组不同比例的胶结充填体，并通过RMT-150B岩石力学试验机对其在不同龄期的抗压强度进行了测试。 首先，研究发现废石胶结充填体的损伤系数与其应变之间存在指数增长关系，这揭示了充填体在受力过程中损伤程度随变形的增加而加剧。同时，充填体的峰值应力损伤值和应力比能会随着黄土含量的增加而增大，但随着水泥含量的增加而减小。这意味着黄土可以提高充填体的强度和耐久性，而水泥则可能影响其稳定性。 接着，研究分析了充填体与砂页岩匹配系数的变化规律。匹配系数受到矿体埋深和围岩弹性模量的影响，埋深增加导致匹配系数增大，而围岩弹性模量增大则使匹配系数减小。这表明在更深的矿层中，需要更匹配的充填材料以保持结构稳定，而硬质围岩可能需要调整充填体的配方以达到最佳效果。 在实际应用中，研究人员将建立的损伤理论模型和能量耗散方程应用于宝山矿西部2#矿体的工业性试验采场。结果显示，在3天龄期时，采用D组配比的废石胶结充填体与砂页岩的匹配系数大于1，表明这种配比在当前条件下最为适宜。这为矿山的无废开采提供了实践依据，同时也为类似地质条件下的矿山工程提供了理论指导。 该研究通过实验与理论相结合的方式，深入研究了废石胶结充填体的性能与砂页岩的匹配性，为优化矿山充填工艺、提高开采效率和环境保护提供了新的思路。同时，研究成果对推动矿业行业的可持续发展和资源的高效利用具有重要意义。