杨柳华，王洪江，吴爱祥，李 红，高维鸿



全尾砂戈壁集料膏体充填粒级优化

杨柳华1, 2，王洪江1, 2，吴爱祥1，李 红1, 2，高维鸿1

(1. 北京科技大学 土木与环境工程学院，北京 100083；2. 北京科技大学 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室，北京 100083)

拜什塔木铜矿位于新疆戈壁，矿山多年来采用无底柱分段崩落留矿采矿法进行回采，造成大面积地表塌陷。矿体顶板围岩为含细粉砂泥岩，泥质含量高、矿岩破碎、遇水泥化，导致矿体及围岩稳定性差。经过现场调查，针对拜什塔木铜矿存在问题，推荐选用膏体充填技术，但该全尾砂粒度细、且含大量粘土矿物，造成全尾砂制备的膏体存在凝结性能差、充填强度低等问题。研究从粘土矿物、戈壁集料堆积模型及膏体动态抗离析性能等角度，分析骨料级配及最大粒径对充填强度影响，推导并验证粗粒级膏体动态抗离析系数及其增强措施，确定全尾砂添加戈壁集料的最大粒径max。通过对戈壁集料粒级的调整，在满足膏体充填假底强度4~5MPa前提下，控制充填成本，满足矿山安全、环保、经济的回采要求。

地下充填采矿；粘土矿物；凝结性能；抗离析系数；最大粒径

在我国金属矿山中许多含有绿泥石、凝灰岩、泥岩、砂岩，这些岩石都会遇水泥化[1−2]。尾矿的分类中按照矿物分，有粘土矿物型，其各类粘土矿物总量达50%以上[3]，粘土矿物也有遇水泥化现象[4]。粘土矿物一般出现在沉积岩[5]，而地表70%的矿物资源与沉积岩有关，说明高粘土尾矿数量较大。……