三山岛金矿盐卤水对胶结充填体早期强度的影响
2015-03-28林枝祥吕文生
金属矿山 2015年7期
林枝祥 杨 鹏,2 吕文生
(1.北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083;2.北京联合大学,北京100101)
随着经济的快速发展,我国对各类矿产资源的需求量也逐渐增大,矿产资源的不可再生性促使矿业开采逐步转向地表深部、高寒高盐碱地区以及海洋。这些地区属地质环境复杂、生态环境脆弱区,因此,在此类区域开发矿业对技术的要求高、生产难度大,属于高风险、高投资、高技术工程[1-2]。
为尽可能减少矿业开发对这些区域地质结构的扰动和对地表环境的影响,将尾砂胶结充填采空区是较理想的选择。然而,在这些区域开展尾砂胶结充填,有时必须要考虑高盐卤的腐蚀问题。
盐卤水普遍富存于盐湖、盐碱及海滨地区,是一种富含Na+、K+、Mg2+、Ca2+等金属离子,Cl-、等阴离子及少量其他物质的电解质溶液。将此类盐卤水用于胶结充填,易造成充填料浆离析、腐蚀水泥水化产物、充填体膨胀崩落等现象,进而影响胶结质量,尤其是充填体的后期强度,成为矿山安全生产的重大隐患。
为解决盐卤水充填体的强度问题,需明确盐卤水对充填体强度影响的规律,并针对盐卤水对充填体的破坏机理开展相应的技术攻关。
1 盐卤成分对充填体强度影响规律分析
充填体强度主要依靠水泥水化产物氢氧钙石和C-S-H 凝胶的胶结作用,氢氧钙石和C-S-H 凝胶的含量及成分变化决定着充填体的强度,而氢氧钙石和水化铝酸钙是易受腐蚀的水化产物。盐卤成分对充填体的破坏比较复杂,各种离子的化学腐蚀作用相互交叉,同时还伴随盐结晶物理破坏。……
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