尾砂粒度对充填体早期强度影响的试验研究

摘要：

为提高铁矿全尾砂的回填利用率,实现全尾砂胶结充填在矿山的有效应用,选择冀东地区全尾砂为试验材料,在分析物化性质的基础上,设计了灰砂比为1:6、1:12、1:20和质量浓度为65％、70％、75％的强度试验,结合XRD能谱和SEM扫描电镜分析,研究了尾砂粒度对充填体早期强度的影响规律,以及对水化产物和孔隙结构的影响.研究表明:尾砂粒径对早期强度影响显著,当尾砂颗粒达到一定细度时,与水泥水化胶结的契合度能够有效提高,随着粒径的降低,充填体的早期强度越大,并且对灰砂比和料浆浓度的变化越敏感,基于尾砂的特征指标,建立了关于尾砂粒度、灰砂比和料浆浓度的早期强度预测模型,相关系数R>0.95,误差<2％,相关性好,预测结果可靠,确定冀东地区采用全尾砂胶结充填的灰砂比在1:6～1:8范围内,质量浓度根据充填系统工况取值越高越好.在配比相同的条件下,尾砂粒度减少,充填体养护早期水化生成的C—S—H凝胶增加,以及充填体内孔隙尺寸和数量减少,宏观表现为强度增强.在冀东地区某矿山进行了强度试验,进一步验证强度预测模型的可靠性,平均误差为3.49％,表明所构建的模型可以准确预测充填体早期强度,为矿山充填设计提供依据.

关键词：充填开采、尾砂粒度、强度、预测模型、水化产物、孔隙结构

分类号：TD853(矿山开采)

资助基金："十三五"国家重点研发计划项目;国家自然科学基金项目;河北省自然科学基金项目

在线出版日期：2021-04-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：34-39