鉛鋅礦尾砂膠結(jié)膏體充填材料的性能研究.pdf

1、隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，采礦工業(yè)也發(fā)展迅速，采礦工業(yè)在為我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供礦產(chǎn)資源的同時(shí)不可避免的產(chǎn)生大量廢棄尾砂。所以，對(duì)礦上廢棄尾砂再利用是礦山亟待解決的問題。尾砂膠結(jié)膏體充填材料作為一種對(duì)廢棄尾砂再利用的充填料，被礦上填充到地下采空區(qū)，這樣不僅可以解決充填骨料來源不足問題還可以減輕由于尾砂的地面堆放帶來的環(huán)境污染問題。對(duì)于含有大量硫化物的鉛鋅礦尾砂，在潮濕環(huán)境中會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸鹽，這對(duì)充填體的強(qiáng)度，特別是后期強(qiáng)度非常不

2、利。
　　本文取以鉛鋅礦粗尾砂和鉛鋅礦細(xì)尾砂為骨料，制備成膠結(jié)充填料，采用理論研究和試驗(yàn)操作相結(jié)合的辦法，來解決礦上充填成本高、尾砂堆積在地表、采空區(qū)產(chǎn)生塌陷等問題。通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析，獲得如下主要成果：
　?。?）以鉛鋅礦（含硫13.0％）粗尾砂為骨料，采用固定變量法，研究鉛鋅礦粗尾砂-膠凝材料-減水劑-細(xì)顆粒體系中膠凝材料種類、減水劑、細(xì)顆粒對(duì)粗尾砂膠結(jié)充填材料料漿性能和固化體強(qiáng)度發(fā)展的影響。在含有粗尾砂的膠結(jié)充填料漿

3、中摻加減水劑和細(xì)顆粒來制備滿足充填要求的膏體，均能顯著提高固化體的強(qiáng)度，對(duì)后期強(qiáng)度發(fā)展有利。
　?。?）以鉛鋅礦（含硫19.1%）細(xì)尾砂為骨料，需考慮固化強(qiáng)度和后期穩(wěn)定性問題。固定料漿濃度63%，研究鉛鋅礦細(xì)尾砂-水泥體系、鉛鋅礦細(xì)尾砂-礦渣基膠凝材料體系中膠凝材料種類對(duì)細(xì)尾砂膠結(jié)膏體充填料性能的影響；對(duì)于鉛鋅礦細(xì)尾砂-礦物摻合料-水泥體系，研究細(xì)顆粒（石灰石粉、廢紅磚粉、偏高嶺土）對(duì)細(xì)尾砂膠結(jié)膏體充填料性能的影響。采用偏高嶺土、

4、礦渣粉、石灰石粉、廢磚粉等量取代水泥，偏高嶺土取代率30%時(shí)，固化體抗28d壓強(qiáng)度大于2MPa，對(duì)后期固化體有一定的穩(wěn)定作用；而礦渣粉、石灰石粉、廢磚粉作為取代物，固化體后期不穩(wěn)定（即固化體抗壓強(qiáng)度明顯降低或開裂）。
　?。?）以鉛鋅礦全尾砂為骨料，固定膠凝材料摻量，采用礦渣粉取代部分水泥，隨著礦渣粉取代水泥率的增加，固化體抗壓強(qiáng)度逐漸增加；無論礦渣取代率多少，隨著齡期延長，強(qiáng)度逐漸增加，強(qiáng)度發(fā)展穩(wěn)定；將偏高嶺土在不同條件下煅燒，