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有色金属科学与工程2024年第06期:温度与灰砂比对尾砂胶结充填体力学及损伤特性的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:胡谱达;刘艳章;李凯兵;黄诗冰;王文杰;田琴;张军;张增贵;

单位:武汉科技大学资源与环境工程学院;冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室;金川集团工程建设有限公司;武钢资源集团大冶铁矿有限公司;

摘要:温度与灰砂比是影响尾砂胶结充填体力学及损伤特性的2个重要因素。利用某金属矿全尾砂制备不同灰砂比(1∶4、1∶6、1∶8、1∶10、1∶12)(质量比,下同)全尾砂胶结充填体试样,经不同温度(20、35、40、45、50℃)养护后对试样进行单轴压缩、波速和孔隙率测定试验,获得试样的应力-应变关系曲线及物理力学参数。基于应变等价原理,建立损伤演化方程和损伤本构模型,研究温度与灰砂比对充填体力学及损伤特性的影响,并结合灰色关联分析法探究两者影响的差异。研究表明:充填体抗压强度及弹性模量随温度的升高先增加后减小,随灰砂比的增大而增大,并在温度为45℃、灰砂比为1∶4时达到最大;通过本构模型理论值与试验实测值的对比验证了模型的可靠性;灰色关联分析的结果表明,温度对波速、孔隙率和峰值损伤的贡献率大于灰砂比,对抗压强度和弹性模量的贡献率小于灰砂比。研究结果可为矿山绿色充填开采设计提供参考。

关键词:温度;;灰砂比;;尾砂胶结充填体;;力学特性;;本构模型;;灰色关联

基金资助:国家自然科学基金资助项目(42072300)