基于棒磨砂充填料的新型充填胶凝材料优化决策

李茂辉 陈志杰 高 谦

(1.北方民族大学材料科学与工程学院，宁夏 银川 750021;2.北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083；3.中国公路工程咨询集团有限公司，北京 100089)

充填采矿法[1]是一种回收率高、贫化损失率低和采矿成本比较高的采矿方法。胶凝材料[2-3]是决定充填体强度的主要因素，目前主要以普通硅酸盐水泥作为胶结材料，但其成本较高。新型充填胶凝材料的研究与开发[4-6]和固体废料的综合利用可以降低充填成本、弥补充填料不足、增加矿山效益，有效减少废弃物堆积和排放，保护矿山环境。

新型充填胶凝材料[7-11]开发主要是利用工业冶炼水淬渣，并针对矿山棒磨砂物化特性和颗粒级配开发激发剂，激发剂主要为石灰、石膏、水泥熟料以及一些外加剂。

赵传卿等[12]研究了新型胶凝材料高水固结材料和尾砂固结材料在焦家金矿的应用；祝丽萍等[13]研究了以石灰和脱硫石膏作为激发剂制备的胶凝材料取代传统的胶结剂水泥。

本研究基于棒磨砂为充填料，利用生石灰、脱硫灰渣等工业废弃物并加少量芒硝和NaOH等早强剂基本材料，在正交试验结果的基础上，利用遗传规划[14-18]回归新型充填胶凝材料充填体抗压强度与激发剂之间的函数关系，利用遗传算法[19-20]对回归函数进行有约束优化，最终获得符合充填强度的最佳激发剂配比。

1 复合胶凝材料试验

1.1 原材料

试验选材以原材料来源广、低成本为原则，选用试验材料由棒磨砂充填骨料和新型复合充填胶凝材料构成。……