矿冶工程

作者：刘志义, 李泽森, 王奕丹, 甘德清

单位：1.华北理工大学 矿业工程学院, 河北 唐山 063210;2.矿产资源绿色开发与生态修复协同创新中心， 河北 唐山 063210；3.河北省矿山绿色智能开采技术创新中心， 河北 唐山 063210;4.河北省矿业开发与安全技术实验室， 河北 唐山 063210

关键词：胶结充填,干湿循环,超声波,力学特性,充填体波速,变形特征,抗压强度,破裂模式

基金：河北省中央引导地方科技专项项目资助（236Z4105G）；国家自然科学基金(52204134)；河北省自然科学基金（E2024209141）

以上向水平分层充填采矿法中充填体的开采环境和受力特征为背景，探明了干湿循环作用对尾砂胶结充填体力学性能的影响。以灰砂比和干湿循环次数为变量，对不同灰砂比和干湿循环作用后的充填体开展超声波测试和力学性能测试，研究其纵波波速、抗压强度以及破裂模式的变化。结果表明：经过干湿循环后，灰砂比1∶4、1∶6、1∶8的充填体超声波波速均降低；随着干湿循环作用次数增加，不同灰砂比的充填体塑性变形能力增强，强度均呈下降趋势，干湿循环作用对灰砂比大的充填体影响较小；未经干湿循环作用的充填体破裂模式以张拉剪切复合破坏为主，经干湿循环作用的充填体形成上下贯通的多条轴向平行主裂纹，且随着干湿循环次数增加，充填体轴向裂纹明显增多；灰砂比是充填体抵抗干湿循环劣化的关键因素，在矿山生产中可以合理优化不同充填区域的灰砂比，来降低充填成本。

来源：2025年第5期

《矿冶工程》期刊编辑部

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