基于RSM的废石—全尾砂充填料浆流变特性试验研究

来源：黄金科学技术杂志2025年第6期北京时间：

作者：梁栋, 陈寅, 王恩祁, 姚俊辉

单位： 新疆大学地质与矿业工程学院，新疆 乌鲁木齐 830047, 新疆喀拉通克矿业有限责任公司，新疆 阿勒泰 831607

摘要：新疆某铁矿的开采方式从空场法转变为充填法，为研究充填料浆质量分数（A）、砂灰比（B）和废石粒径（C）及交互作用对废石—全尾砂充填料浆流变特性的影响规律，基于响应面法（RSM）设计L型管道相似模拟试验，开展了充填料浆屈服应力和黏度系数测试。试验结果表明：屈服应力和黏度系数随质量分数的增大均呈上升趋势、随砂灰比和废石粒径的增大均呈下降趋势。对于充填料浆的屈服应力和黏度系数，各影响因素的显著性顺序为A>C>B>AC>BC>AB，其中交互作用AB对屈服应力的影响较弱。随着充填料浆质量分数的减小，废石粒径对屈服应力和黏度系数的影响逐渐减弱，砂灰比对黏度系数的影响逐渐减弱；当废石粒径较小时，砂灰比对屈服应力和黏度系数的影响较小；当砂灰比较小时，废石粒径对屈服应力和黏度系数的影响较弱。对充填料浆配比寻优后的配比参数为：质量分数为86%，砂灰比为6~8，废石粒径为-5 mm。推荐配比下的充填料浆兼具抗离析稳定性与良好的流动性能，研究结果对矿山废石—全尾砂充填料浆配比优化具有一定的指导意义。

关键词：废石尾砂胶结充填,响应面分析法,L管模拟试验,流变特性,交互作用

基金资助：新疆维吾尔自治区重点研发计划项目“萤石矿岩体质量分级数字云模型与钻进法可截割性测试与技术开发”(2024B03014-1),新疆“天山英才”第二批优秀工程师（陈寅）培养计划、新疆维吾尔自治区自然科学基金资助项目“含水低渗透煤的微波注热—增透机制”(2024D01C245),新疆大学国家级大学生创新创业训练计划项目“微波辐射下硬煤动—静态破坏的能量转换机制”(202410755014)