山东黄金充填工程实验室引入GDS真三轴用于尾矿砂填充材料测试

矿山开采中尾矿处理至关重要。它不仅关乎环境保护，减少有害物质对土壤、水源的污染，还涉及土地资源的高效利用，避免大面积尾矿堆积造成的生态破坏。同时，尾矿的稳定处理是保障矿山及周边地区安全的重要措施，防止溃坝等事故。此外，尾矿的综合利用能提升资源回收率，推动矿业循环经济发展，实现资源最大化利用与可持续发展。因此，科学合理地处理尾矿是矿山开采不可或缺的一环。

山东黄金矿业科技有限公司充填工程实验室在尾矿处理的合理性、经济性及高效性领域开展了深入广泛的研究工作。由于集团下属矿山正逐步向深部开采迈进，充填体力学性能成为确保深部开采安全高效的关键因素。因此，实验室高度重视对充填体在复杂应力路径下力学行为与破坏机理的探究，这直接关系到深部开采的可行性与稳定性。

实验室经过多方调研后引进了GDS真三轴测试系统，该系统专为精确模拟地下多向应力状态设计，能够全面评估尾矿砂充填材料在复杂地质条件下的力学性能。为确保测试系统精准契合山东黄金深井充填的特定需求，该套真三轴系统进行了定制化功能开发，进一步提升设备的专业性与适用性。2023年下半年设备交付使用，为实验室后续的科研工作提供强有力的技术支撑。

真三轴测试系统在尾矿砂填充材料的力学性能测试方面具有广泛的应用，例如：

1、模拟真实应力状态

多向应力模拟：真三轴测试系统能够模拟地下岩石或土壤在多个方向（通常是三个主应力方向）上同时受到的应力状态。这种模拟能力对于理解尾矿砂填充材料在复杂地质条件下的受力情况至关重要。

应力路径控制：系统能够设定和改变不同的应力路径，以模拟实际开采过程中可能遇到的各种应力变化，如地震、开采扰动等。

2、评估力学性能

强度测试：通过真三轴加载，可以测试尾矿砂填充材料在不同应力水平下的抗压强度、抗剪强度等关键力学性能指标。

变形特性分析：系统能够记录和分析材料在加载过程中的变形情况，包括弹性变形、塑性变形以及破坏过程中的变形特征，从而揭示材料的变形机理。

3、研究破坏机理

破坏模式观察：真三轴测试系统通常配备有先进的观测设备，如高清相机或显微镜，用于观察尾矿砂填充材料在加载过程中的破坏模式，如裂纹萌生、扩展和贯通等。

机理分析：结合实验数据和观测结果，可以对尾矿砂填充材料的破坏机理进行深入分析，为改善材料性能、优化充填工艺提供科学依据。

真三轴的安装调试培训服务

填充体试样真三轴试验中

真三轴测试曲线

GDS真三轴试验系统GDSTTA是一套用于土力学性质三轴试验的仪器，可以直接给立方体的试样从X、Y和Z三个方向施加不同的应力，实现真正的三轴受力情况，这允许更广泛的复杂应力路径被执行，可以用于研究复杂的加载过程，主应力旋转现象，平面应变等复杂三轴受力情况。该动态循环系统由先进的机电驱动器提供动力，是一种极其复杂的研究工具。

垂直轴和一个水平轴通过动态执行器(轴1和2)加载，第二水平轴(轴3)通过围压提供应力控制。

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