基于響應(yīng)面法的頁巖相似材料配比試驗(yàn)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、物理模型試驗(yàn)是研究頁巖礦床開采技術(shù)的重要手段,作為模型試驗(yàn)的基礎(chǔ),相似材料配比試驗(yàn)的準(zhǔn)確性對模型試驗(yàn)結(jié)果的可靠性有很大影響,目前相似材料配比試驗(yàn)研究中定量研究少,導(dǎo)致配比確定效率低、精度不高,研究以某頁巖礦床礦巖為對象,利用響應(yīng)面法優(yōu)化相似材料配比。
  以河砂、重晶石粉為充填材料,水泥、石膏為膠結(jié)材料,配制相似材料以模擬頁巖,以砂膠比(充填材料質(zhì)量/膠結(jié)材料質(zhì)量)、水泥含量(水泥質(zhì)量/膠結(jié)材料質(zhì)量)、重晶石含量(重晶石粉質(zhì)量/充

2、填材料質(zhì)量)為控制因素進(jìn)行中心復(fù)合旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)設(shè)計(jì),確定了基于3因素5水平設(shè)計(jì)的共20組試驗(yàn),與相同因素和水平下正交試驗(yàn)所需進(jìn)行的25組試驗(yàn)相比,工作量較少。
  分別建立了相似材料密度、單軸抗壓強(qiáng)度、彈性模量與各因素間的多元非線性回歸模型,各回歸模型均有良好的擬合度;并對因素進(jìn)行方差分析和響應(yīng)面交互作用分析,結(jié)果表明,砂膠比、水泥含量、重晶石含量對相似材料密度、單軸抗壓強(qiáng)度、彈性模量均有顯著影響,且砂膠比和水泥含量對密度、單軸抗壓強(qiáng)

3、度、彈性模量的交互作用顯著,砂膠比和重晶石含量對密度的交互作用顯著,水泥含量和重晶石含量對單軸抗壓強(qiáng)度、彈性模量的交互作用顯著。
  最終建立了用于頁巖相似材料配比確定的經(jīng)驗(yàn)方程,進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用,并通過配比驗(yàn)證試驗(yàn)知,由經(jīng)驗(yàn)方程計(jì)算所得配比對應(yīng)的相似材料目標(biāo)參數(shù)試驗(yàn)值與理論值最大相對偏差為3.40%,滿足頁巖相似材料配比試驗(yàn)要求,進(jìn)而驗(yàn)證了配比經(jīng)驗(yàn)方程的有效性和適用性,通過配比經(jīng)驗(yàn)方程可高效準(zhǔn)確地進(jìn)行頁巖相似材料配比優(yōu)化和參數(shù)預(yù)測

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