工程科学学报.第42卷，第7期：829-837.2020年7月 Chinese Journal of Engineering,Vol.42,No.7:829-837,July 2020 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2019.07.14.005;http://cje.ustb.edu.cn 不同粗骨料对膏体凝结性能的影响及配比优化 尹升华)，刘家明☒，陈威”，邹龙2，寇永渊)，李希雯) 1)北京科技大学土木与资源工程学院，北京1000832)金川集团股份有限公司，镍钴资源综合利用国家重点实验室，金昌737100 ☒通信作者，E-mail:1605920727@qq.com 摘要甘肃金川铜镍矿似膏体充填料浆水化凝结时间迟缓、粗骨料离析程度大，严重影响充填浆体的质量.本文以金川二 矿区全尾砂、废石和棒磨砂为实验材料，采用全面实验设计法，研究不同质量分数、粗骨料及尾骨比（全尾砂与粗骨料质量 比)对膏体充填凝结性能、抗压强度和流变特性的影响规律.实验结果表明：全尾砂-粗骨料膏体中，粗骨料的比表面积和化 学成分（活性MgO和CO)是影响凝结时间的主要因素；凝结时间随尾骨比增加而缩短，屈服应力随尾骨比增加而增加，塑性 黏度（全尾砂-废石、全尾砂-棒磨砂膏体）随尾骨比增加而增加：全尾砂-废石膏体抗压强度优于全尾砂-废石-棒磨砂膏体抗 压强度：最短凝结时间及最佳抗压强度（全尾砂-废石膏体、尾骨比5：5）比矿用凝结时间和抗压强度分别缩短2.1和增加 33%以上.最后对凝结性能进行单目标及多目标回归优化，多目标回归优化表明：全尾砂-废石-棒磨砂膏体最佳凝结时间为 270~300min、尾骨比10：6：6~10：7：7、屈服应力为167.0~169.0Pa:全尾砂-棒磨砂膏体最佳凝结时间为300~330min、 尾骨比10：14~10：16、屈服应力为164.0~167.0P,满足矿山生产要求. 关键词粗骨料：凝结性能：膏体充填：抗压强度：流变特性：回归优化 分类号TD862.2 Optimization of the effect and formulation of different coarse aggregates on performance of the paste backfill condensation YIN Sheng-hua,LIU Jia-ming,CHEN Wei,ZOU Long?),KOU Yong-yuan),LI Xi-wen 1)School of Civil and Resources Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)National Key Laboratory of Nickel and Cobalt Resources Comprehensive Utilization,Jinchuan Group Co Ltd,Jinchang 737100,China Corresponding author,E-mail:1605920727@qq.com ABSTRACT Hydration and setting time of paste-like backfill slurry in the Gansu Province's Jinchuan copper and nickel mine is slow, and the degree of segregation of coarse aggregate is high,seriously affecting the quality of cemented paste backfill.In this paper,by taking the unclassified tailings,waste rock and rod milling sand in Jinchuan's No.2 mining area as the experimental materials,and adopting the comprehensive test design method,the effects of different mass fraction,coarse aggregates and tailings-coarse aggregate ratio (mass ratio of unclassified tailings to coarse aggregate)on the setting performance,unconfined compressive strength and rheological properties of cemented paste backfill were studied.The experimental results show that the coarse aggregate's specific surface area and chemical composition(active MgO and CaO)in the unclassified tailings-coarse aggregate paste are the main factors influencing the setting time.Increasing the tailings-coarse aggregate ratio decreased the setting time of the paste backfill theory.Increasing the tailings-coarse aggregate ratio increased the yield stress of paste backfill slurry.With the increase in the tailings-coarse aggregate ratio, the plastic viscosity of paste backfill slurry (unclassified tailings-waste rock,unclassified tailings-waste rock-rod milling sand paste) 收稿日期：2019-07-14 基金项目：国家优秀青年科学基金资助项目(51722401)：国家自然科学基金重点资助项目(51734001)：中央高校基本科研业务费专项资金 资助项目(FRF-TP.18-003C1):镍钻资源综合利用国家重点实验室基金资助项目(201902)不同粗骨料对膏体凝结性能的影响及配比优化 尹升华1)，刘家明1) 苣，陈    威1)，邹    龙2)，寇永渊2)，李希雯1) 1) 北京科技大学土木与资源工程学院，北京 100083    2) 金川集团股份有限公司,镍钴资源综合利用国家重点实验室，金昌 737100 苣通信作者，E-mail：1605920727@qq.com 摘    要    甘肃金川铜镍矿似膏体充填料浆水化凝结时间迟缓、粗骨料离析程度大，严重影响充填浆体的质量. 本文以金川二 矿区全尾砂、废石和棒磨砂为实验材料，采用全面实验设计法，研究不同质量分数、粗骨料及尾骨比（全尾砂与粗骨料质量 比）对膏体充填凝结性能、抗压强度和流变特性的影响规律. 实验结果表明：全尾砂–粗骨料膏体中，粗骨料的比表面积和化 学成分（活性 MgO 和 CaO）是影响凝结时间的主要因素；凝结时间随尾骨比增加而缩短，屈服应力随尾骨比增加而增加，塑性 黏度（全尾砂–废石、全尾砂–棒磨砂膏体）随尾骨比增加而增加；全尾砂–废石膏体抗压强度优于全尾砂–废石–棒磨砂膏体抗 压强度；最短凝结时间及最佳抗压强度（全尾砂–废石膏体、尾骨比 5∶5）比矿用凝结时间和抗压强度分别缩短 2.1 h 和增加 33% 以上. 最后对凝结性能进行单目标及多目标回归优化，多目标回归优化表明：全尾砂–废石–棒磨砂膏体最佳凝结时间为 270～300 min、尾骨比 10∶6∶6～10∶7∶7、屈服应力为 167.0～169.0 Pa；全尾砂–棒磨砂膏体最佳凝结时间为 300～330 min、 尾骨比 10∶14～10∶16、屈服应力为 164.0～167.0 Pa，满足矿山生产要求. 关键词    粗骨料；凝结性能；膏体充填；抗压强度；流变特性；回归优化 分类号    TD862.2 Optimization  of  the  effect  and  formulation  of  different  coarse  aggregates  on performance of the paste backfill condensation YIN Sheng-hua1) ，LIU Jia-ming1) 苣 ，CHEN Wei1) ，ZOU Long2) ，KOU Yong-yuan2) ，LI Xi-wen1) 1) School of Civil and Resources Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China 2) National Key Laboratory of Nickel and Cobalt Resources Comprehensive Utilization, Jinchuan Group Co Ltd, Jinchang 737100, China 苣 Corresponding author, E-mail: 1605920727@qq.com ABSTRACT    Hydration and setting time of paste-like backfill slurry in the Gansu Province’s Jinchuan copper and nickel mine is slow, and the degree of segregation of coarse aggregate is high, seriously affecting the quality of cemented paste backfill. In this paper, by taking  the  unclassified  tailings,  waste  rock  and  rod  milling  sand  in  Jinchuan ’s  No.  2  mining  area  as  the  experimental  materials,  and adopting the comprehensive test design method, the effects of different mass fraction, coarse aggregates and tailings-coarse aggregate ratio  (mass  ratio  of  unclassified  tailings  to  coarse  aggregate)  on  the  setting  performance,  unconfined  compressive  strength  and rheological properties of cemented paste backfill were studied. The experimental results show that the coarse aggregate's specific surface area and chemical composition (active MgO and CaO) in the unclassified tailings-coarse aggregate paste are the main factors influencing the  setting  time.  Increasing  the  tailings-coarse  aggregate  ratio  decreased  the  setting  time  of  the  paste  backfill  theory.  Increasing  the tailings-coarse aggregate ratio increased the yield stress of paste backfill slurry. With the increase in the tailings-coarse aggregate ratio, the  plastic  viscosity  of  paste  backfill  slurry  (unclassified  tailings-waste  rock,  unclassified  tailings-waste  rock-rod  milling  sand  paste) 收稿日期: 2019−07−14 基金项目: 国家优秀青年科学基金资助项目 (51722401)；国家自然科学基金重点资助项目 (51734001)；中央高校基本科研业务费专项资金 资助项目 (FRF-TP-18-003C1)；镍钴资源综合利用国家重点实验室基金资助项目 (201902) 工程科学学报，第 42 卷，第 7 期：829−837，2020 年 7 月 Chinese Journal of Engineering, Vol. 42, No. 7: 829−837, July 2020 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2019.07.14.005; http://cje.ustb.edu.cn