高硫尾砂胶结充填体强度影响因素实验研究及应用
2019-06-07郭进平王小林皇甫风成严宏君张晓峰
西安建筑科技大学学报(自然科学版) 2019年6期
郭进平,强 浩,王小林,皇甫风成,张 明,严宏君,张晓峰
(1.西安建筑科技大学 资源工程学院,陕西 西安710055;2.北京科技大学 土木与资源工程学院,北京 100083;3.新疆哈巴河阿舍勒铜业股份有限公司,新疆 哈巴河 836700)
尾砂是我国产出量最大、综合利用率最低的大宗固体废弃物之一,每年以12亿t的增长速度堆存在尾矿库中[1],成为潜在的地质灾害和环境污染源头[2-3].因此,进行尾砂利用是矿山安全、绿色开采的必然要求[4].随着国家对环保的日益重视,自2018年起尾砂排放将征收15元/t的环保税,矿山排尾成本显著提高.同样因为环保的影响,河沙、山石和戈壁料等传统充填骨料开采成本逐年攀高,且不少地方开始限制开采,矿山获取充填骨料的成本和难度越来越大.而全尾砂全部或部分取代传统充填骨料用于井下充填可以有效防止地质灾害和环境污染[5-6],达到“一废治两害(采空区、尾矿库)”的效果[7],还能节省矿山充填成本,在环保、安全、经济方面均具有显著优势.
充填体强度达标是矿山安全开采的前提保证[8],但有色矿山尾砂大多含有硫化物,硫含量超过某一临界值后会劣化充填体长期强度[1].现有研究中,骨料硫含量的临界值存在较大差异,质量分数从2.5%[9]、3.64%[10]、12%[11]到18.3%[12]不等.究其原因,充填体强度既与充填料的物理化学性质有关[13],还与灰砂比、养护龄期和料浆浓度等因素有关[14-18].由于各矿山在充填料性质和充填参数等方面具有“特异性”,以上研究关于各因素对充填体强度的影……
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