【摘 要】
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工业副产磷石膏给人类和环境带来了很大危害,为响应国家建立资源开发与生态、环境保护和谐统一矿山的号召,本文将磷石膏简易煅烧处理后制成再结晶材料,充填于采空区,实现无水
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工业副产磷石膏给人类和环境带来了很大危害,为响应国家建立资源开发与生态、环境保护和谐统一矿山的号召,本文将磷石膏简易煅烧处理后制成再结晶材料,充填于采空区,实现无水泥充填,既能实现磷石膏大量、有效地资源化利用,又能解决采空区处理的问题,提高磷矿资源的回收利用率,降低充填成本。论文围绕磷石膏再结晶材料制备及再结晶体力学性能测试试验,进行了以下研究：1)分析各制备因素对再结晶体力学性能影响,获得制备具有最优力学性能再结晶材料的参数。利用正交试验法建立试验样本,借助遗传神经网络对再结晶体强度进行预测,为工程中制备磷石膏再结晶材料时制备参数的确定提供理论依据。2)基于充填体在采场中的作用机理,对磷石膏再结晶充填体在采场中的受力状态、内应力分布、自立强度以及自立高度进行分析。分析结果表明,该充填体具有很好的自立性,其强度能够保证采场具有较高的安全系数。3)分析试验中观察到的现象以及测得的磷石膏再结晶体单轴抗压应力～应变曲线,研究其破坏特征,借助统计力学和连续损伤力学理论,推导出两种再结晶体的损伤本构模型,并将模型与试验曲线进行对比分析和修正,修正后的模型能够很好拟合试验的全过程。4)采用FLAC3D数值模拟软件,结合马路坪矿工程实际,分别对磷石膏再结晶充填材料以及矿山原来所使用的充填材料的充填作业过程进行数值模拟,通过对比分析使用两种充填材料后采场顶底板受力、位移以及围岩塑性区变化,探讨了使用磷石膏再结晶充填材料的优点,为其工业运用提供理论依据。5)在综合研究影响采场安全性关键因素的基础上,以地质因素、工程因素及环境因素作为一级评价指标,以13个因素作为二级评价指标。运用多级模糊评判理论和层次分析法相结合的方式,建立了采场安全性二级模糊综合评价模型,对磷石膏再结晶充填采场的安全性进行了综合评价。
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