矿业研究与开发

作者：秦国玉,张国龙,李海,薛改利

关键词：聚丙烯纤维;掺加工艺;粗骨料充填料浆;影响效应;参数优化;充填成本

粗骨料充填体的刚度大、韧性差,局部储能积聚,易引发安全问题.掺加纤维有利于改善充填体的韧性和延性,增强其力学性能.以金川龙首矿的粗骨料、废石、棒磨砂、河砂为原材料,探究纤维掺加工艺对充填体单轴抗压强度的影响效应.运用 Design-Expert软件分析各因素(料浆质量浓度、纤维体积率、水泥掺量)对充填体早期力学性能的影响并进行参数优选,建立早期单轴抗压强度值与各因素之间的非线性回归模型,揭示不同因素之间的交互效应,并对掺加纤维后的充填料浆材料成本进行核算.研究结果表明:掺加纤维能显著提高充填体的抗压强度,相较于不含纤维的空白组(3.03 MPa),方案Ⅱ(先充填物料湿拌,再分3次掺加纤维)的充填体强度为 4.35MPa,增幅为43.56％,为最优方案;纤维增强充填体早期力学性能的显著性影响因素为料浆质量浓度＞水泥掺量＞纤维体积率,料浆质量浓度与水泥掺量之间交互效应最显著,验证了回归模型的可靠性;掺加纤维后充填料浆材料成本仅增长0.67％~15.6％,在满足充填体强度要求的前提下,可适当降低粗骨料含量和水泥用量,也可降低成本.

来源：2025年第12期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

查看矿业研究与开发杂志2025年第12期