基于人工智能神经网络新型充填胶凝材料配比研究

发布时间：2024-02-01 16:47

　　全尾砂胶结充填采矿的应用越来越广泛,由于尾砂细泥含量高、活性有害化学成分多,基于建筑行业的水泥及冶金渣新型胶凝材料并不适用于矿山胶结充填。为了降低充填采矿成本,以中关铁矿为例,转换思路,绕开具体水化反应及其影响作用机理,采用人工智能算法,从"黑盒"角度对矿用胶凝材料的配比开发进行研究。结果表明,利用高温快速养护及人工智能算法可缩短胶凝材料的配比开发周期,降低开发难度与开发成本;通过正交试验及人工神经网络模型得到适合中关铁矿的胶凝材料最优配比为:熟料8%～9%,脱硫石膏2%～3%,芒硝0.5%,矿渣微粉89.5%～87.5%。验证试验证明,胶砂比1∶6,浓度62%时,28d强度可达2.25MPa,满足绿色、低成本充填采矿的要求。

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【部分图文】：

图1邯钢公司矿渣微粉粒径级配分布

从水泥的水化理论还可以得到，以水化铝酸钙为主的水化产物还可以继续跟硫酸钙发生反应，硫酸钙过量时会产生以钙矾石为主的水化产物，称之为盐激发的二次水化。因此，本文使用火电厂或钢铁厂十分常见的脱硫石膏（尾气脱硫的固废废弃物，主要成分是二水硫酸钙）作为盐激法剂，连同熟料组成矿渣微粉的盐碱....

图2中关铁矿全尾砂粒径级配分布

试验使用中关铁矿实际工业全尾砂，现场取样后进行干燥烘干，测定全尾砂粒径级配、比重、化学成分、渗透性等物理化学性质。使用激光粒径分析仪对全尾砂的颗粒级配进行分析，得到的结果如图2所示；使用X射线荧光光谱仪（XRF）对全尾砂骨料的化学成分进行分析，测定的结果如表1所示，可见全尾砂的主....

图3全尾砂充填体强度随期龄变化规律

从图3可以看出，充填体的强度随期龄的增加而增加；其中3d的最高强度为0.85MPa,7d最高强度为1.43MPa,10d最高强度为1.77MPa。然而，各个期龄的最高强度值对应的胶凝材料配比不一致，需要进行优化，根据实际充填，尤其是嗣后充填的充填体后期强度更为关键，因此在使....

图4预测充填体强度与熟料掺量的关系曲线

(1）熟料掺量的影响。分别固定脱硫石膏及芒硝的掺量，令熟料掺量从5%～12%变化，带入神经网络模型，得到充填体10d强度与熟料掺量的关系曲线如图4所示。由图4可以看出，在不同脱硫石膏掺加水平下，充填体的强度均随着熟料掺量的增加呈先上升后下降的趋势。若继续增大熟料的添加量（12%以....

本文编号：3892454