高寒地区充填体强度与超声波波速关系 被引量：1

1

作者 侯晨 李磊 +3 位作者 魏赫彤 杜加法 潘建达 刘洪磊 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第4期1416-1428,共13页

为建立寒区低温条件下充填体力学参数与超声波波速间的定量关系,采用非金属超声波检测仪,分析了低、负温养护充填体的超声波波速演化规律及与常温养护充填体在声波传播特性的差异。结果表明:低温条件下(≥0℃),持续的水化反应导致波速... 为建立寒区低温条件下充填体力学参数与超声波波速间的定量关系,采用非金属超声波检测仪,分析了低、负温养护充填体的超声波波速演化规律及与常温养护充填体在声波传播特性的差异。结果表明:低温条件下(≥0℃),持续的水化反应导致波速不断提高;负温条件下(-5℃),冰颗粒的不断形成是波速不断提高的关键因素;由于波速在不同温度区间的增长机制不同,随着胶结剂含量的增加,低温充填体的波速呈现增长趋势,而负温充填体内波速呈现降低趋势;充填体的超声波波速与力学强度在低温条件下符合线性关系,在负温条件下符合指数型增长关系,这说明胶结充填体内冰颗粒的形成对于强度的增加效应更为显著,相关成果可为寒区充填采矿的强度预测及材料优化提供科学依据和实用指导。 展开更多

关键词 寒区矿山 超声波波速 胶结充填体 强度预测 负温

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基于混合数据聚类分析的回采巷道动态分类与控制技术

2

作者 马军杰 范钢伟 +2 位作者 王文兴 王旭阳 王彦林 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第8期3172-3180,共9页

针对灵台矿区回采巷道支护设计存在的参数同质化、合理性不足等问题,对回采巷道进行分类研究,进而提出差异化支护对策具有重要意义。首先,在系统分析灵台矿区回采巷道围岩地质条件与支护系统匹配关系的基础上,确定6个分类指标。其次,提... 针对灵台矿区回采巷道支护设计存在的参数同质化、合理性不足等问题,对回采巷道进行分类研究,进而提出差异化支护对策具有重要意义。首先,在系统分析灵台矿区回采巷道围岩地质条件与支护系统匹配关系的基础上,确定6个分类指标。其次,提出基于混合数据聚类的回采巷道分类方法,挖掘数值型指标和分类型指标的信息特征,并引入惩罚竞争机制,实现巷道分类过程中动态优化聚类数。接着,应用所提方法将37段灵台矿区回采巷道分为四类,验证方法可行性。最后,在邵寨煤业2502运输巷D段开展现场试验。结果表明:试验段巷道顶底板最大移近量为109 mm,两帮最大移近量为113 mm,围岩破坏范围小,回采巷道动态分类与差异化支护方法能够实现巷道围岩的稳定控制。 展开更多

关键词 回采巷道分类 巷道围岩控制 聚类分析 差异化支护

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动载下高浓度全尾砂胶结充填体的力学特性 被引量：30

3

作者 杨伟 张钦礼 +1 位作者 杨珊 王新民 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期156-161,共6页

为了研究动载下高浓度全尾砂胶结充填体(HTB)的力学性能,制备直径×长度为50 mm×25 mm的HTB试件,通过静态单轴压缩试验和分离式霍普金森杆(SHPB)单轴冲击试验,对试件的动静荷载下的力学性质进行比较,研究试件动态抗压强度、动... 为了研究动载下高浓度全尾砂胶结充填体(HTB)的力学性能,制备直径×长度为50 mm×25 mm的HTB试件,通过静态单轴压缩试验和分离式霍普金森杆(SHPB)单轴冲击试验,对试件的动静荷载下的力学性质进行比较,研究试件动态抗压强度、动态应变、强度增强因子、比能量吸收与平均应变率之间的关系。研究结果表明:HTB试件对弹性波传播有较强的阻尼作用;HTB试件临界破坏的平均应变率为103 s-1,最大应变率可达265 s-1;随着应变率增大,试件的动态抗压强度、动态强度增长因子、峰值应变随之增大,应变率越高,达到峰值强度历时越短;动载下HTB试件出现1~2次破坏-压实过程;在低应变率下,试件沿轴向呈现脆性劈裂破坏,在高应变率下,破坏形式为压碎破坏;随着入射能量增大,反射能、试块吸收能量及比能量吸收均呈线性增长趋势,由于波阻抗效应,透射能较小,试块具有较强的吸收和反射能特性。 展开更多

关键词 矿山开采 高浓度全尾砂胶结充填体 应变率 SHPB试验 动态力学性能

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基于强度折减与ANN-GA模型的采场结构参数优化 被引量：21

4

作者 周科平 王星星 高峰 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期2848-2854,共7页

为了得到合理的采场结构参数,对采场矿柱进行强度折减,采用矿柱塑性破坏区贯通作为相邻采场整体失稳的判据,参照类似矿山,确定采场结构参数选取范围,并结合FLAC3D数值分析软件得出选取范围内的数组参数组合下的安全系数,将所得安全系数... 为了得到合理的采场结构参数,对采场矿柱进行强度折减,采用矿柱塑性破坏区贯通作为相邻采场整体失稳的判据,参照类似矿山,确定采场结构参数选取范围,并结合FLAC3D数值分析软件得出选取范围内的数组参数组合下的安全系数,将所得安全系数作为BP神经网络的训练样本拟合各组合参数与安全系数之间的非线性关系。根据矿山工程实际情况,确定遗传算法适应度函数,从而搜索出选取范围内适应度函数的最优解以及最优解所对应的参数组合。结果表明:以某一铜矿为例,运用该方法求得最优解为0.2,对应的参数组合为:控顶高度7 m,矿房跨度12 m,矿柱宽6 m。大大减少了数值模拟工作量。 展开更多

关键词 强度折减 安全系数 数值模拟 BP神经网络 遗传算法

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秩和比法耦合数值模拟优化采场结构参数研究 被引量：9

5

作者 周科平 王星星 高峰 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期1-4,共4页

为了得到合理的采场结构参数,在地应力测量的基础上,利用FLAC3D对内蒙古获各琦铜矿CuⅠ矿体采用的上向水平分层充填采矿法采场在不同结构参数下的稳定性进行了研究,并分析了矿房围岩的应力与位移在不同结构参数(如矿柱宽、矿房宽、控顶... 为了得到合理的采场结构参数,在地应力测量的基础上,利用FLAC3D对内蒙古获各琦铜矿CuⅠ矿体采用的上向水平分层充填采矿法采场在不同结构参数下的稳定性进行了研究,并分析了矿房围岩的应力与位移在不同结构参数(如矿柱宽、矿房宽、控顶高度)下的变化情况。结果显示:开挖矿房两帮出现最大位移和最大拉应力,顶板出现最大压应力。从安全角度出发,采用秩和比法对正交设计的9种方案模拟结果进行优选,从经济角度分析,得出获各琦铜矿采场最佳尺寸组合为矿柱宽10 m,矿房跨度10m,控顶高度7 m。 展开更多

关键词 采场结构参数 采矿方法 上向水平分层充填 地应力 数值模拟 秩和比法

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基于响应面法的废石-尾砂胶结充填体多因素强度优化研究

6

作者 祖力亚尔·伊力夏提 陈寅 +2 位作者 王恩祁 冶建 姚俊辉 《矿业研究与开发》 北大核心 2025年第10期53-63,共11页

为优化矿山废石-尾砂胶结充填体力学强度性能,采用响应面法中的Box-Behnken设计三因素三水平试验,系统探究废石粒径(0~-5 mm、+5~-10 mm、+10~-15 mm)、质量浓度(84%、86%、88%)与砂率(53%、60%、67%)三因素对充填体不同养护龄期(7 d和2... 为优化矿山废石-尾砂胶结充填体力学强度性能,采用响应面法中的Box-Behnken设计三因素三水平试验,系统探究废石粒径(0~-5 mm、+5~-10 mm、+10~-15 mm)、质量浓度(84%、86%、88%)与砂率(53%、60%、67%)三因素对充填体不同养护龄期(7 d和28 d)下单轴抗压强度的协同影响机制,同时引入传统正交试验,与响应面法进行预测精度及效率对比。响应面法试验结果表明:废石粒径对充填体的早期强度起主导作用,质量浓度对后期强度的影响较为显著,并且废石粒径与质量浓度的协同效应最为显著,二者共同调控充填体骨架稳定性及界面黏结性能。经过试验验证,基于响应面法获得的充填体强度预测模型的准确度(R2)为0.994 9(7 d)和0.983 7(28 d),对应的充填材料最优配比为废石粒径+5~-10 mm、质量浓度85.5%、砂率58.6%;正交试验结果表明:废石粒径在早期及后期对充填体强度起主导作用。研究证实响应面法可有效解析多因素非线性耦合关系,预测精度较传统正交试验法显著提升。 展开更多

关键词 废石-尾砂胶结充填 响应面法 正交试验 配比优化 单轴抗压强度 交互作用

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地浸采铀工艺中氯离子的作用及其影响 被引量：9

7

作者 胡凯光 陈祥标 +2 位作者 谢水波 王清良 刘迎九 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2006年第3期43-45,共3页

试验和分析了用氯化钠溶液作淋洗剂的铀地浸工艺中氯离子对淋洗的影响,及浸出液中氯的累积等问题。试验结果表明:淋洗剂NaC l浓度在28 g/L以上就可以使树脂基本上转成氯型,淋洗过程中,液相必须有一定氯离子浓度,方可获得较高铀浓度的合... 试验和分析了用氯化钠溶液作淋洗剂的铀地浸工艺中氯离子对淋洗的影响,及浸出液中氯的累积等问题。试验结果表明:淋洗剂NaC l浓度在28 g/L以上就可以使树脂基本上转成氯型,淋洗过程中,液相必须有一定氯离子浓度,方可获得较高铀浓度的合格液;对NaC l作淋洗剂的产品进行洗涤可以减少C l-含量;随吸附原液氯离子浓度增高树脂铀容量下降,当吸附原液氯离子浓度大于2.5 g/L时,树脂铀容量下降约20%以上,氯离子浓度<1 g/L时,对吸附影响不明显。 展开更多

关键词 铀 地浸 淋洗剂 氯离子

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单轴压缩下结构充填体的能耗特征及本构模型与验证 被引量：5

8

作者 杨雷 王炳文 +2 位作者 刘臣毅 甘肃 于辉 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3532-3546,共15页

以矿山分层充填为背景,针对由不同力学性能基体组合而成的三层复合结构充填体,基于初始超声波速和耗散能演化特征,并借助Logistic模型,建立了能够描述考虑层间结构和荷载耦合作用下完整的损伤变量方程。进一步结合损伤力学理论和有效介... 以矿山分层充填为背景,针对由不同力学性能基体组合而成的三层复合结构充填体,基于初始超声波速和耗散能演化特征,并借助Logistic模型,建立了能够描述考虑层间结构和荷载耦合作用下完整的损伤变量方程。进一步结合损伤力学理论和有效介质理论,构建了考虑压密段的结构充填体分段本构模型。结果表明:根据耗散能的演化特征可将结构充填体的变形破坏特征划分为三个阶段,即初始累积损伤阶段、快速损伤阶段和加速损伤阶段,损伤加速的转折点位置与中间层的力学性质有关;损伤变量呈现“S”形增长的演化规律,初始损伤与中间层灰砂比和高度比之间呈指数关系,最大损伤率随着中间层强度的降低而降低;建立的本构模型能够较好地描述应力-应变过程,与实测数据吻合度较高。 展开更多

关键词 结构充填体 能量演化 损伤变量 能耗特征 本构模型

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冲击加载下尾砂胶结充填体力学行为及变形破坏特征 被引量：11

9

作者 杨世兴 王洪江 +1 位作者 侯永强 张敏哲 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期908-919,共12页

为了研究不同养护龄期的分级尾砂胶结充填体在中等应变率动态冲击加载下的动力学特性,采用分离式霍普金森杆(SHPB)试验技术对16组48个充填体试样进行单次冲击实验。结果表明:充填体动态抗压强度和动态抗压强度提高因子随平均应变率的增... 为了研究不同养护龄期的分级尾砂胶结充填体在中等应变率动态冲击加载下的动力学特性,采用分离式霍普金森杆(SHPB)试验技术对16组48个充填体试样进行单次冲击实验。结果表明:充填体动态抗压强度和动态抗压强度提高因子随平均应变率的增大呈线性增长规律,而随养护龄期的延长,应变率敏感性呈减小趋势,动态抗压强度增幅则与冲击速度呈负相关;充填体的韧性指数随平均应变率的增加呈指数函数增长,且养护早期应变率敏感性更高、增幅更显著;充填体的吸收能、单位体积应变能(比能量吸收)与应变率、养护龄期均具有显著正相关性,且养护早期的能量值应变率敏感性更高、增幅更明显;动态冲击加载下,破坏形态主要为轴向拉伸破坏,且平均应变率越大、养护龄期越短,破坏越显著。 展开更多

关键词 充填体 应变率 养护龄期 动态强度 单位体积吸收能 破坏形态

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浅孔留矿法在民采小型矿山的应用与发展 被引量：3

10

作者 刘建庄 孙光华 姜波 《矿业工程》 CAS 2008年第3期20-21,共2页

分析了民采小型矿山采矿方法应用现状,对浅孔留矿法与现行采矿方法进行了比较分析,总结了现行采矿方法存在的不足。浅孔留矿法在民采矿山的应用提高了矿山生产能力和安全因素。指出了浅孔留矿采矿法是民采小型矿山的主要发展方向。

关键词 浅孔留矿法 应用现状 回采工艺 发展方向

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含水松散层下缩小防护煤柱的开采机理与途径 被引量：3

11

作者 杨本水 刘效云 +2 位作者 尹纯刚 童宏树 周增强 《淮南工业学院学报》 1999年第3期11-15,共5页

以大量的实验数据与现场实测资料为依据，分析了基岩风化带的工程地质特征，论述了邻近风化带采煤覆岩破坏与矿山压力显现规律和缩小防护煤柱的机理和途径。

关键词 含水松散层 防水 防砂 防护煤柱 开采机理

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极限跨度法与PLAXIS^(3D)在采空区稳定性分析中的应用 被引量：8

12

作者 陈申方 李占金 +1 位作者 任贺旭 孙文诚 《化工矿物与加工》 CAS 北大核心 2016年第1期43-46,共4页

针对某矿山采空区发生局部顶板冒落的问题,首先运用激光自动扫描系统(VS150)对复杂空区进行探测,得到精确的空区顶板暴露面积,最终探测得出采空区最大暴露面积23306 m^2;采用当量暴露面积法求得围岩极限暴露面积为1069 m^2。其次采用Bar... 针对某矿山采空区发生局部顶板冒落的问题,首先运用激光自动扫描系统(VS150)对复杂空区进行探测,得到精确的空区顶板暴露面积,最终探测得出采空区最大暴露面积23306 m^2;采用当量暴露面积法求得围岩极限暴露面积为1069 m^2。其次采用Barton(当量尺寸)极限跨度分析法计算顶板允许的最大跨度,计算得出顶板最大无支护跨度为19.5 m,小于探测得到的真实跨度30 m。最后利用三维有限元软件Plaxis3 DTunnel模拟分析原始采空区的应力与位移分布,计算结果表明采空区处于不稳定状态。3种方法均证明采空区处于危险状态,并且提出了充填治理采空区同时兼顾回收水平矿柱的方案。 展开更多

关键词 采空区 顶板冒落 激光扫描系统 极限跨度法 数值分析

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基于预应力膨胀支柱支护的残矿回采技术及经济效益评价 被引量：5

13

作者 马印禹 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2023年第6期22-26,共5页

针对空场采矿方法开采的原岩矿柱损失率高、资源利用率低以及采场不稳定等所导致的安全和效益问题,以柴胡栏子金矿全面法残留原岩矿柱回采为工程背景,提出采用新型预应力膨胀支柱进行支护,综合理论计算和现场试验,开展了预应力膨胀支柱... 针对空场采矿方法开采的原岩矿柱损失率高、资源利用率低以及采场不稳定等所导致的安全和效益问题,以柴胡栏子金矿全面法残留原岩矿柱回采为工程背景,提出采用新型预应力膨胀支柱进行支护,综合理论计算和现场试验,开展了预应力膨胀支柱置换原岩矿柱技术研究与其经济效益评价。结果表明,预应力膨胀支柱主动支撑力为1700kN,承载强度高达2800kN,能够保证采场顶板的稳定性。采用预应力膨胀支柱替换回采原岩矿柱,柴胡栏子金矿回采率可从约70%提升至92%,全部回采经济收益可增加227.5万元,支护成本仅10.5万元,直接经济效益显著,且提高了支护效率。研究结果能够为柴胡栏子金矿残留矿柱安全、高效、低成本回采提供理论依据,并为其他金属矿山残矿回采工作提供借鉴。 展开更多

关键词 膨胀支柱 残矿回采 房柱采矿法 经济效益评价

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基于FLAC-3D人工假顶与采场结构参数优化 被引量：6

14

作者 任贺旭 李占金 +1 位作者 刘志义 陈申方 《化工矿物与加工》 CAS 北大核心 2016年第4期45-47,共3页

针对矿体破碎、支护困难的现状,河北某矿采用下向进路充填采矿法并构筑人工假顶。为确定人工假顶承载层厚度、采场宽度与高度的最优组合,利用数值模拟软件FLAC-3D模拟了0.4m、0.5m、0.6m3种承载层厚度下的不同采场结构参数的27个方案。... 针对矿体破碎、支护困难的现状,河北某矿采用下向进路充填采矿法并构筑人工假顶。为确定人工假顶承载层厚度、采场宽度与高度的最优组合,利用数值模拟软件FLAC-3D模拟了0.4m、0.5m、0.6m3种承载层厚度下的不同采场结构参数的27个方案。通过应力云图、顶板最大拉应力、顶板最大沉降位移的分析,结果表明,人工假顶厚度0.5m,采场宽3m,高3.5m的方案为最优方案,为矿山的安全、经济、高效的生产提供了理论依据。 展开更多

关键词 人工假顶 参数优化 数值模拟

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松山铁矿区开采现状及其整治对策分析

15

作者 罗国栋 黎剑华 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期26-28,共3页

介绍了松山铁矿区的资源状况及开采现状。针对松山铁矿区在开采过程中存在的缺乏总体规划、缺乏技术力量、缺乏安全条件等问题,提出了整治对策与建议。

关键词 松山铁矿区 开采 规划 安全监督

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瑞隆矿副井底井壁及马头门锚注联合加固技术研究 被引量：1

16

作者 闫卫国 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2013年第9期81-83,共3页

结合瑞隆矿的地质条件,采用有机材料注浆、无机材料注浆和预应力锚索几种不同性能支护的组合结构对副井马头门及井筒进行锚注联合加固,取得了理想的效果。

关键词 构造应力 变形 注浆预应力锚索 加固

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稀土资源综合回收利用开采方案探讨 被引量：1

17

作者 谢友华 《能源与环境》 2014年第2期93-94,97,共3页

介绍"原地浸取"工艺方案,探讨稀土资源综合回收利用。

关键词 稀土 回收 原地浸取

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六边形进路开采方式对围岩稳定性影响数值模拟研究

18

作者 韩立亮 管政 贾乐鑫 《青岛理工大学学报》 CAS 2019年第5期18-27,66,共11页

基于FLAC3D有限元分析软件,考虑1次充填高度、开采顺序2个因素,分别从位移、应力、塑性区和安全系数对六边形开采围岩稳定性做了定量分析.数值分析结果表明:位移变化最大区域出现于顶板中心,且开采前2步由于岩体经历由原岩向充填体转变... 基于FLAC3D有限元分析软件,考虑1次充填高度、开采顺序2个因素,分别从位移、应力、塑性区和安全系数对六边形开采围岩稳定性做了定量分析.数值分析结果表明:位移变化最大区域出现于顶板中心,且开采前2步由于岩体经历由原岩向充填体转变阶段,顶板位移会出现突增,随后位移变化速率趋于稳定,位移呈线性增加;应力转移方面,通过应力观测点发现顶板左右两侧应力随开挖进行,会出现先增大后减小的转变,顶板中心位置应力在开挖中期呈现稳定状态,整体充填完成后应力由中心转移到了两侧;塑性区生成区域主要集中于开挖区,其中左右两侧最为严重.结合各方面结果,最终确定理想方案为:1次充填高度为2.6m,开采顺序为隔一采一. 展开更多

关键词 六边形采矿 围岩稳定性 数值模拟 开挖顺序 1次充填高度

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六边形进路开采方式下空间分布对围岩应力转移影响关系

19

作者 贾志成 唐文洋 《青岛理工大学学报》 CAS 2019年第5期28-36,共9页

以某铁矿为研究背景,结合FLAC3D数值模拟软件,对六边形矿房水平排列及空间分布对围岩稳定性影响进行研究分析.研究结果表明:六边形矿房比矩形矿房在控制围岩稳定性方面更具有优势;合理增加矿房间距可有效减少矿房间相互扰动现象,减少矿... 以某铁矿为研究背景,结合FLAC3D数值模拟软件,对六边形矿房水平排列及空间分布对围岩稳定性影响进行研究分析.研究结果表明:六边形矿房比矩形矿房在控制围岩稳定性方面更具有优势;合理增加矿房间距可有效减少矿房间相互扰动现象,减少矿房顶板沉降及提高围岩安全性;矿房间距大于18m时,矿房间应力扰动现象消失,为最小合理矿房间距.据此,研究了矿房分布对围岩稳定性的影响,对该铁矿开采具有参考价值. 展开更多

关键词 矿房空间分布 充填采矿法 围岩稳定性 矿房间距

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某铅锌矿充填新材料的开发与应用研究 被引量：2

20

作者 李文波 郑伯坤 +3 位作者 张世超 杜向红 吴伟 胡凡 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2023年第4期37-41,共5页

为降低某铅锌矿充填水泥用量,以降低成本,并全面消化矿山现存的分级尾砂,特研发适合该矿充填尾砂特性的4种充填添加剂C606-1至C606-4。通过相关的配方选择试验,确定选用较优的C606-1型和C606-3型添加剂,并进行了的充填配比试验。通过充... 为降低某铅锌矿充填水泥用量,以降低成本,并全面消化矿山现存的分级尾砂,特研发适合该矿充填尾砂特性的4种充填添加剂C606-1至C606-4。通过相关的配方选择试验,确定选用较优的C606-1型和C606-3型添加剂,并进行了的充填配比试验。通过充填配比试验,最终确定C606-3型添加剂改善充填体抗压强度和流动性能的效果最优,可以降低充填材料成本6.48%以上。研究结果可为矿山充填降能增效提供一定的技术支撑。 展开更多

关键词 充填新材料 充填体强度 流动性 配比试验

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