金川全尾砂新型充填膠凝材料激發(fā)劑配比與力學特性研究

田立鵬，楊志強，，高 謙＊，把多恒

（1．北京科技大學 金屬礦山高效開采與安全教育部重點實驗室，北京100083；2．金川集團股份有限公司，甘肅 金昌737100）

工業(yè)社會的飛速發(fā)展帶來了礦產(chǎn)需求量的迅速增加，而大規(guī)模的礦產(chǎn)資源開發(fā)產(chǎn)生了大量固體廢棄物，這些廢棄物以尾礦為主。資源開發(fā)利用和廢棄物的排放同時也產(chǎn)生了不可避免的環(huán)境問題。建設尾礦庫存儲選礦尾砂不僅會占用大量土地，而且還會污染環(huán)境，甚至產(chǎn)生潛在潰壩、泥石流等地質災害。充填采礦法具有礦石回收率高、貧化率低、采礦安全性高等優(yōu)點，已經(jīng)被逐漸應用于各種資源開發(fā)，尤其是全尾砂膠結充填法，可以將選礦尾砂全部回填于地下采場，不僅能夠控制采場地壓，提高采場整體穩(wěn)定性，而且還能防止巖層移動和地表塌陷，實現(xiàn)資源開發(fā)、環(huán)境保護和安全生產(chǎn)的協(xié)調發(fā)展。

由于全尾砂充填料細泥含量高，目前普遍采用水泥作為膠結材料進行膠結充填，導致充填采礦成本高，從而降低了資源開發(fā)的經(jīng)濟效益，限制了全尾砂充填采礦技術的推廣應用。針對全尾砂膠凝充填材料，利用礦渣脫硫開展低成本、高強度的全尾砂新型膠凝材料的開發(fā)研究顯得至關重要［1－9］。

新型膠凝材料是針對以往采用的將水泥作為膠凝材料使用而言，該材料取堿和鹽類等作為復合激發(fā)劑來激發(fā)礦渣微粉等材料的潛在活性，并使其發(fā)生水化反應，最終實現(xiàn)膠凝充填的效果。本文所研究的新型膠凝材料以礦渣作為膠結劑，用石灰、脫硫灰渣作為主要激發(fā)劑來激發(fā)其活性，同時加入芒硝和NaOH來提高其前期的強度?！?br>