【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于礦井充填，具體的說是一種利用金礦溢流尾砂的煤礦井下充填方法。
技術介紹
1、一直以來，金礦開采選礦后的固廢尾砂，普遍水力旋流后的分級粗尾砂為井下空區充填集料，溢流尾砂則排放至尾礦庫。近年來，隨著無尾礦山發展理念的持續增強、傳統尾礦庫庫容告急、新建尾礦庫無望等因素制約，礦山企業創新了“充細留粗”的全新發展思路，將傳統充填粗尾砂作為建筑砂原料出售，原溢流尾砂則作為充填集料，用于井下充填。
2、但受限于市場需求量、充填膠凝材料、井下空區規模等不確定因素，理想狀態下的粗尾砂資源化及溢流充填量后，仍將有5%左右的溢流尾砂將處于地表堆存狀態。為有效解放壓煤資源，充填開采是最理想、最安全的實施工藝，充填集料一般采用粉煤灰、爐渣等區域廉價工業固廢，但近年來，隨著固廢綜合利用的技術導向，傳統粉煤灰、爐渣也都成為了寶貴資源，在建材市場中售價水漲船高，早期的固廢已為資源，給缺矸石骨料的礦井附加了極高的充填成本。
3、然而，采用溢流尾砂作為主要的充填材料，由于金礦溢流尾砂具備較細的粒度分布，相對于傳統的粉煤灰而言，其組成的充填材料需要更大的充填壓力才能達到相同的密實度，因此雖然可以用金礦溢流尾砂作為充填材料的主要組成成分，但是在實際充填過程中，則更需要關注充填壓力及充填速率的調節，否則會導致充填材料發生剪切破壞降低穩定性以及充填后存在空隙和空洞，影響充填效果，無法有效的地表沉降起到正向遏制作用。
4、為此，本專利技術提供一種利用金礦溢流尾砂的煤礦井下充填方法。
技術實現思路<
1、為了彌補現有技術的不足，解決
技術介紹
中所提出的至少一個技術問題。
2、本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：本專利技術所述的一種利用金礦溢流尾砂的煤礦井下充填方法，包括：
3、s1：配制充填材料，所述充填材料由溢流尾砂、粉煤灰、充填膠凝材料以及水組成；
4、s2：基于預設的充填策略將充填材料經充填管路輸送至井下充填區域進行充填；
5、s3：于充填區域布置傳感器陣列，監測充填數據；
6、s4：獲取充填數據，并對充填數據進行分析及輸出分析結果；
7、s5：基于分析結果，動態調整充填策略；所述充填策略包括充填方式、充填速率、充填壓力。
8、優選的，所述充填材料的配制方法為：
9、s101：將溢流尾砂在曬場內攤薄晾曬至風干狀態；
10、s102：將風干后的溢流尾砂碾壓破碎、經篩分后得可充填溢流尾砂；
11、s103：將可充填溢流尾砂、粉煤灰、充填膠凝材料以及水經計量斗計量后輸送至充填車間的攪拌機中；
12、s104：對溢流尾砂、粉煤灰、充填膠凝材料和水進行充分攪拌制備成膏體。
13、優選的，所述充填數據包括設計充填體積、充填區域的剩余容積、體積膨脹系數、平均溫度數據、地表沉降數據。
14、優選的，所述充填方式為分層充填且每層充填等待時間，
15、所述分層充填的方法為：
16、基于對充填區域進行建模，得到充填區域的三維結構；
17、采用分割技術對充填區域進行分割，得到多個待充填層；
18、將每個待充填層的體積記作設計充填體積，，其中，為第個待充填層的體積，為待充填層的數量；
19、以設計充填體積作為第一充填體積，其中，為第個充填體積。
20、優選的，所述對充填數據進行分析并輸出分析結果的方法為：
21、基于三維激光掃描技術測量相鄰兩個充填階段結束時間節點時充填區域的剩余容積；
22、基于剩余容積計算第二充填體積；
23、根據公式：，
24、其中，為第個待充填層的充填體積偏差率；
25、基于上述公式，計算得到充填體積偏差率；
26、將充填體積偏差率與閾值進行比較，當充填體積偏差率小于等于閾值，則認為充填正常，反之認為充填異常。
27、優選的，所述第二充填體積的計算方法為：
28、確定充填材料在不同溫度下的體積膨脹系數；
29、獲取相鄰兩個充填階段對應的平均溫度數據、；
30、獲取相鄰兩個充填階段結束時間節點所監測的充填區域的剩余容積、；
31、根據公式計算第二充填體積：
32、，
33、其中，為溫度下的體積膨脹系數，為溫度下的體積膨脹系數，為參考溫度；
34、基于上述公式，計算得到第二充填體積。
35、優選的，所述基于分析結果動態調整充填策略的方法為：
36、當充填體積偏差率小于等于閾值時，不調整充填策略；
37、當充填體積偏差率大于閾值時：
38、若＞，則表示存在空隙和空洞，需要調整充填壓力及充填速率；
39、若＜，則表示存在額外的體積損失，計算損失因子及第三充填體積；
40、所述計算損失因子及第三充填體積的方法為：
41、獲取歷史充填數據，并對數據進行預處理，得到歷史充填過程中的充填體積偏差率；
42、對歷史充填過程中的充填體積偏差率進行篩選，保留＞條件下的所有充填體積偏差率；
43、根據公式：，，
44、其中，以第三充填體積作為第一充填體積的計量終點；
45、基于上述公式，計算得到第三充填體積，設置=。
46、優選的，所述對充填數據進行分析并輸出分析結果的方法還包括：
47、獲取相鄰兩個充填階段結束時間節點的地表沉降數據，并對地表沉降數據進行預處理；
48、根據公式：，
49、其中，為實時充填階段結束時間節點的沉降速率，為實時充填階段結束時間節點的的地表沉降量，為上一個充填階段結束時間節點的地表沉降，為實時充填階段的充填時間；
50、將計算得到的沉降速率與上一充填階段結束時間節點的沉降速率進行比較，結合計算充填體積偏差率以分析和判斷充填效果：
51、當充填體積偏差率小于等于閾值時：
52、若≤，表示充填效果與預期一致；
53、若＞表示充填效果與預期背離；
54、當充填體積偏差率大于閾值時：
55、若≤，表示計算錯誤；
56、若＞，表示充填效果與預期一致。
57、優選的，所述基于分析結果動態調整充填策略的方法還包括：
58、獲取已完成的所有充填階段對應的沉降速率，并構成沉降速率集合；
59、以沉降速率集合輸入至訓練好的時間序列分析模型中，輸出下一充填階段結束時間節點的預測沉降速率；
60、將預測沉降速率與上一個充填階段結束時間節點的沉降速率進行比較，判斷預測沉降速率是否符合預期：
61、若＞表示時間序列分析模型的預測異常，調整時間序列分析模型的參數；
62、若≤，則表示時間序列分析模型的預測正常。
【技術保護點】
1.一種利用金礦溢流尾砂的煤礦井下充填方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種利用金礦溢流尾砂的煤礦井下充填方法，其特征在于：所述充填材料的配制方法為：
3.根據權利要求1所述的一種利用金礦溢流尾砂的煤礦井下充填方法，其特征在于：所述充填數據包括設計充填體積、充填區域的剩余容積、體積膨脹系數、平均溫度數據、地表沉降數據。
4.根據權利要求1所述的一種利用金礦溢流尾砂的煤礦井下充填方法，其特征在于：所述充填方式為分層充填且每層充填等待時間，
5.根據權利要求1所述的一種利用金礦溢流尾砂的煤礦井下充填方法，其特征在于：所述對充填數據進行分析并輸出分析結果的方法為：
6.根據權利要求5所述的一種利用金礦溢流尾砂的煤礦井下充填方法，其特征在于：所述第二充填體積的計算方法為：
7.根據權利要求1所述的一種利用金礦溢流尾砂的煤礦井下充填方法，其特征在于：所述基于分析結果動態調整充填策略的方法為：
8.根據權利要求6所述的一種利用金礦溢流尾砂的煤礦井下充填方法，其特征在于：所述對充填數據進行分析并
9.根據權利要求7所述的一種利用金礦溢流尾砂的煤礦井下充填方法，其特征在于：所述基于分析結果動態調整充填策略的方法還包括：
10.根據權利要求9所述的一種利用金礦溢流尾砂的煤礦井下充填方法，其特征在于：所述基于分析結果動態調整充填策略的方法還包括：
...【技術特征摘要】
1.一種利用金礦溢流尾砂的煤礦井下充填方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種利用金礦溢流尾砂的煤礦井下充填方法，其特征在于：所述充填材料的配制方法為：
3.根據權利要求1所述的一種利用金礦溢流尾砂的煤礦井下充填方法，其特征在于：所述充填數據包括設計充填體積、充填區域的剩余容積、體積膨脹系數、平均溫度數據、地表沉降數據。
4.根據權利要求1所述的一種利用金礦溢流尾砂的煤礦井下充填方法，其特征在于：所述充填方式為分層充填且每層充填等待時間，
5.根據權利要求1所述的一種利用金礦溢流尾砂的煤礦井下充填方法，其特征在于：所述對充填數據進行分析并輸出分析結果的方法為：
6.根...
【專利技術屬性】
技術研發人員：季毛偉，周景奎，高永濤，曲效成，梁銳，鄒玉龍，魏德新，
申請(專利權)人：煙臺安達環?？萍加邢薰?/a>，
類型：發明
國別省市：
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