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２０２４年第１期／第４５卷黄金矿业工程
ＧＯＬＤ
全尾砂膏体充填早期强度提升措施及微观机理分析
１２
朱安，邱贤阳
（１．武宁县自然资源局；２．中南大学资源与安全工程学院）
摘要：为提升膏体充填早期强度，并探索影响充填体早期强度的微观机理，以某矿山为工程
背景，分别对添加粗骨料碎石技术方案与采用自主研发的新型胶凝材料技术方案进行了配比试
验。试验结果表明：添加粗骨料碎石技术方案大部分工况条件下能够满足矿山２８ｄ强度≥
５ＭＰａ的要求，但若要满足３ｄ强度≥２．５ＭＰａ的要求，则需要添加４０％以上粗骨料碎石，且保
证浓度７４％以上，灰砂比１∶４以上。而采用新型胶凝材料作为胶结剂的技术方案，在浓度
７２％以上，基本都能够满足３ｄ强度≥２．５ＭＰａ和２８ｄ强度≥５ＭＰａ的要求。对采用新型胶凝
材料的试块进行扫描电子显微镜扫描，发现新型胶凝材料有利于充填体内部钙矾石晶体的发
育，对提升充填体早期强度效果明显。试验结论及相关技术参数能够为该矿山未来充填系统建
设提供技术支撑。
关键词：全尾砂；膏体充填；早期强度；新型胶凝材料；微观机理
中图分类号：ＴＤ８５３．３４文章编号：１００１－１２７７（２０２４）０１－０００１－０５
文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．１１７９２／ｈ
龙等［１３］以石膏和生石灰作为复合激发剂，添加少量
引言
芒硝开发新型胶凝材料用于提升超细尾砂早期强
［１４］
某矿山采用下向充填采矿方法，要求３ｄ强度≥度。彭欣等针对宝山矿全尾砂特性，研制了一种
２．５ＭＰａ，２８ｄ强度≥５ＭＰａ，对充填体早期强度有比廉价的新型胶凝材料。王有团等［１５］针对金川棒磨
较高的要求。另一方面，矿山因环保压力，尾砂不能砂特点进行了新型胶凝材料正交试验。王世昌［１６］
再排入尾矿库，因此需采用全尾砂充填方式。单纯依进行了磷石膏－矿渣基新型胶凝材料开发试验。
［１７］
靠全尾砂与水泥胶结制备的膏体充填，要想满足下向温震江等进行了酒钢矿渣和脱硫石膏的新型早
充填时充填体早期强度要求，需要很高的灰砂比和充强胶凝材料配比优化试验。
填浓度，不但不利于料浆有效输送，而且大大增加了在总结前人研究成果的基础上，提出了在胶凝材
充填成本。对于充填体早期强度的影响因素及相关料中增加粗骨料和改用能提高早期强度的新型胶凝
提升措施，国内外研究比较全面，既有对早期强度影材料２种技术方案。碎石是矿山废石进行二次破碎
响因素如低温［１］、水化热［２］、有机高分子絮凝剂［３］、至５ｍｍ以下得到的，新型胶凝材料则完全自主研
尾砂粒径［４］、灰砂比［５］、低活性物质［６］等的分析；也发。为论证这２种技术方案的可行性及确定更加经
有针对性地提升充填体早期强度措施的研究，例如，济合理的措施，分别对２种技术方案进行了充填特性
采取添加破碎废石的措施［７－８］、添加早强剂的措试验。
施［９－１０］、添加粉煤灰激发剂的措施［１１］等。而更多的
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