[发明专利]一种优化充填料配比的方法

摘要

本发明涉及一种优化充填料配比的方法，属于充填采矿技术领域。本发明基于NSGA‑Ⅱ算法思想，对充填料配比进行优选搜索，限定好充填料配比各参数的取值范围。设置群体规模、计算代数、交叉概率、变异概率等遗传参数。设定预配置的充填体强度值，可优选搜索得到一个含有若干组解的非支配解集。最后，结合矿山输送条件，选出满足采矿方法对充填体强度要求，同时满足矿山输送条件，且成本最低的一组解作为充填料配比参数。该方法可以减少实验次数，迅速推荐出满足不同充填体性能要求的配比参数，同时能降低充填成本，易于推广应用。

主权项

1.一种优化充填料配比的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤(1)，胶结充填体强度模型包括式(Ⅳ)和式(Ⅴ)，具体如下：同时满足浆体饱和条件：C/ρ_水泥+M_骨/ρ_骨+W/1000＝1，式(Ⅵ)；式(Ⅳ)、式(Ⅴ)和式(Ⅵ)中，R_ucs——胶结充填体单轴抗压强度，MPa；φ——骨料堆集密实度；φ′——固体物料堆集密实度；C_V——单位体积浆体中骨料体积浓度；W/C——料浆水灰质量比；W为水量，单位kg/m³；C为水泥添加量，单位kg/m³；M_骨为骨料添加量，单位kg/m³；ρ_骨为骨料密度，单位kg/m³；ρ_水泥为水泥密度，单位kg/m³；R_C——水泥标号，MPa；V_W——单位体积浆体中水的体积，m³；a、k——试验常数；步骤(2)，所需充填采矿的矿山进行胶结充填前，首先确定如下参数值：骨料堆集密实度φ、水泥标号R_c的值，以及胶结充填体强度测试的时间t和该时间t对应的满足设计的胶结充填体单轴抗压强度最小值R；步骤(3)，根据步骤(2)确定的参数值，对所需充填采矿的矿山进行胶结充填常规的基础试验：先设定固体物料的质量浓度的变化范围和水泥添加量的变化范围，然后通过改变骨料的添加量、水泥的添加量和水量，测得各条件下时间t时的胶结充填体单轴抗压强度；所测得的数据不得少于20个；步骤(4)，将步骤(3)测得的所有胶结充填体单轴抗压强度值及其相应的条件代入到式(Ⅳ)中进行回归拟合，求得a和k的值；步骤(5)，按照遗传算法设定遗传参数；步骤(6)，将C_V＝M_骨/ρ_骨代入式(Ⅳ)中，并设定水泥添加量C范围、骨料添加量M_骨范围、水量W范围和固体物料的质量浓度(C+M_骨)/(C+M_骨+W)范围，并根据步骤(2)设定的参数值、步骤(4)求得的a和k的值以及步骤(5)设定的遗传参数对式(Ⅳ)、式(Ⅴ)、式(Ⅵ)形成的方程组进行求解，求得满足胶结充填体单轴抗压强度设计要求的N组解；步骤(7)，根据实际应用中的抗离析性、料浆流动性及成本要求，对步骤(6)所求得的N组解进行筛选，得到最优解，该最优解即为充填料配比最优条件。