利用脱硫灰渣和粉煤灰开发充填胶凝材料及在金川矿山应用

TD853.34; 为了降低充填采矿成本,在固结粉胶凝材料开发的基础上,本文利用脱硫灰渣和粉煤灰废弃物资源,开发棒磨砂粗骨料充填胶凝材料.首先对棒磨砂骨料进行粒径级配分析.分析结果表明:棒磨砂含泥量(-75 μ m)小于8％,满足棒磨砂骨料规定的含泥量,但+3.2 mm颗粒粒度含量大于3％,粗颗粒含量较多;然后开展料浆浓度78％,胶砂比1∶4棒磨砂胶结充填体强度正交试验,由此获得胶凝材料配方为:生石灰3％、脱硫灰渣18％、粉煤灰15％、芒硝5％、NaOHl.5％、矿渣微粉57.5％,其胶结充填体3d、7d、28d强度分别达到1.57 MPa、3.64 MPa、7.12 MPa,满足胶结充填体强度要求.研究结果显示,芒硝和NaOH对胶结充填体早强作用明显,但芒硝对后期强度增长不利,而NaOH对后期强度影响不显著.在物料协同作用下,粉煤灰和脱硫灰渣对充填体早期强度增长不利,脱硫灰渣有助于充填体后期强度增长;粉煤灰对28d强度影响呈现下降趋势;同时粉煤灰有助于提高充填接顶率.该充填胶凝材料已经在金川龙首矿应用,由此获得显著的经济效益和环保效益.