基于ANFIS模型的充填體抗壓強度預測研究

王金海，楊 鵬，2，郭良銀，呂文生，王 昆

（1．北京科技大學 土木與環境工程學院，北京100083；2．北京聯合大學 北京市信息服務工程重點實驗室，北京100101；3．山東黃金礦業股份有限公司 新城金礦，山東 萊州261438）

充填體在改善圍巖應力狀態、限制圍巖移動規模、控制采場地壓、防止地表沉降、維護采空區穩定、提高礦石回收率等方面具有重要意義［1－3］。根據采礦工藝特點，科學地確定充填體所需強度是充填采礦技術的關鍵［4－6］。單軸抗壓強度的特性是膠結充填體主要的強度特性［4］。目前測量充填體抗壓強度的方法主要為試驗實測法，試驗量大、過程繁瑣，有時試驗周期比較長，因此找到一種合理而有效的強度預測方法顯得尤為重要。

1 試驗方案及方法

新城金礦尾砂經化學分析中心測定，含有的主要元素為 Al、Fe、K、Na、Si，還有少量 Ba、Mg、Ca。礦物成分SiO2含量較高的充填材料具有活性小、尾砂沉降速度較快、滲透性好等特點，因此其充填體早期強度的形成和增長都較快。

采用正交設計法設計試驗方案，可以在全面分析影響因素的基礎上，從全面試驗中挑選出“均勻”和“整齊”的代表點進行試驗，最大限度地減少試驗工作量［6－8］。本次試驗因素數為3，水平數為3，選擇正交表L9（34）進行正交試驗，如表1、2所示。

按設計配制的料漿，制作直徑為80mm、高度為160mm的標準試件，在標準養護箱內（溫度20℃，濕度＞90%）養護。

表1 正交試驗因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

2 試驗結果

根據上述試驗方案，利用300kN電子液壓壓力機進行單軸抗壓強度試驗，試驗結果如表2所示。……