[发明专利]提高充填接顶率的磷石膏基胶凝材料优化方法

权利要求书

1.一种提高充填接顶率的磷石膏基胶凝材料的优化方法，其特征在于，该方法步骤为：（1）对磷石膏进行干燥、破碎成磷石膏粉体，然后进行物料粒径分析和分布特征值计算；

（2）在充填骨料中加入不同配比的磷石膏粉体和激发剂，制成不同配比的胶结充填体材料；所述激发剂为生石灰、NaOH和芒硝；

（3）所述不同配比的胶结充填体材料开展胶结充填体强度试验和充填体膨胀率测试，获得不同配比胶结充填体材料的胶结充填体强度和膨胀率的测试数据；

（4）采用二次多项式对上述胶结充填体强度和膨胀率的测试数据进行逐步回归分析，建立胶结充填体3d强度和28d充填体膨胀率与激发剂的函数关系（Ⅰ）和（Ⅱ）：

R_3d=F₁(Y) （Ⅰ）；

V_28d=F₂(Y) （Ⅱ）；

式中，R_3d代表胶结充填体3d强度；V_28d代表28d充填体膨胀率；Y=﹛y₁,y₂,…,y_n﹜^T代表激发剂变量；F₁(Y)代表胶结充填体3d强度模型；F₂(Y)代表28d充填体膨胀率模型；

（5）根据所述充填体膨胀率测试结果，根据需要确定胶凝材料28d充填体不发生强度劣化的膨胀率许可值[V_28d]；

（6）以胶结充填体3d强度为优化目标，以28d充填体膨胀率为约束条件，建立所述胶凝材料的配比优化模型：

优化目标：MaxR_3d=MaxF₁(Y) （1）；

约束条件：V_28d=F₂(Y)≤[V_28d] （2）；

（7）求解上述优化模型，即可得到所述磷石膏基胶凝材料在充填料浆中的优化配比。

2.根据权利要求1所述的提高充填接顶率的磷石膏基胶凝材料优化方法，其特征在于：所述步骤（1）中，磷石膏粉体的比表面积≥200m²/kg、含水率＜3wt%。

3.根据权利要求1或2所述的提高充填接顶率的磷石膏基胶凝材料优化方法，其特征在于，所述步骤（2）中磷石膏粉体和激发剂在结充填体材料中的重量配比为：磷石膏粉体30%～45%，生石灰4.5%～6%，NaOH 0.5%～2.0%，芒硝1.5%～3.0%，余量为充填骨料。