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稀土矿尾砂胶结充填材料配合比优化研究

2020-01-02树2山3

人民长江 2019年12期

荆 倩 婧,徐 帮 树2,董 山3,王 薇,张 万 志

(1.山东大学 土建与水利学院,山东 济南 250061; 2.山东大学 齐鲁交通学院,山东 济南 250061; 3.山东省冶金设计院股份有限公司,山东 济南 250061)

矿山地下开采形成采空区,易引起围岩的移动、变形和破坏[1-3]。若不及时对采空区进行充填处理,随着开采深度的增加,地下开采的影响将波及地表,导致地表土体下沉、塌陷[4-5]。采用尾砂胶结充填的方法处理采空区[6-8],不仅可以解决尾砂排放量大、无处堆放的问题,还可以有效防止地表塌陷,提高矿产资源回收率,保护生态环境。

目前,许多学者已对矿山采空区尾砂胶结充填材料配合比优化做了大量研究。Fall等[9]采用中心复合试验研究水泥掺量、水灰比、尾砂细度和密度对充填材料性能的影响,并基于响应面法建立了充填材料强度、成本及充填料浆坍落度的预测模型,以充填材料性能的整体满意度为目标,对充填材料配合比进行优化。李一帆等[10]基于充填体的充填作用机理,通过正交试验,对影响尾砂充填体强度的因素进行研究,选出符合大柳行金矿采空区尾砂胶结充填体的材料配合比。杨超等[11]分别对黄狮涝和水木冲的尾矿库尾砂进行物化分析,开展料浆流动性及充填体强度的测试,选出适合南方某金矿充填所用的尾砂及最佳充填料浆参数;宋卫东等[12]研究了不同的料浆浓度、灰砂比和龄期对充填体抗压强度和料浆流动性的影响,并根据同类矿山采空区充填体强度的经验值,确定适合程潮铁矿的尾砂胶结充填材料配合比。……

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