分級細尾砂膠結充填強度和料漿流變性能試驗研究①

朱庚杰， 齊兆軍， 寇云鵬，2， 欒黎明， 吳再海，2

（1.山東黃金礦業股份有限公司，山東 濟南250100； 2.北京科技大學，北京100083）

目前，黃金行業地下礦山特別是中小型礦山大多使用分級尾砂充填，通常做法是，全尾砂經分級處理后的粗尾砂井下充填，剩余細尾砂則排放至尾礦庫。 黃金礦山尾砂產率高，而充填使用占比不高，例如作為我國黃金主產區的膠東地區，三山島金礦、焦家金礦、新城金礦尾砂產率為93%～96%，且使用分級尾砂充填，充填用分級尾砂僅占總量的55%左右，尾礦庫堆存了大量的分級細尾砂，且即將面臨無處堆存的狀況。 細尾砂顆粒粒度小、比表面積大，極易影響尾礦壩體的穩定性和抗滲性，形成“病庫”“危庫”，存在嚴重的安全隱患，且在堆存過程中更容易引發重金屬、粉塵方面的污染問題。 當前，粗粒級尾砂已廣泛應用于建筑材料、道路建設等行業。 如果分級細尾砂充填井下空區，粗尾砂資源化再利用，尾砂全部得到綜合利用，可真正實現無尾礦山。

充填料漿輸送至井下采場后，需要具備一定的強度來滿足穩定性的要求［1-3］，以保證井下作業的安全。單軸抗壓強度因其操作簡單、成本低，是最直接也是最為常用的力學穩定性評價指標。 同時，尾砂膠結充填料漿作為一種非牛頓體，其在外力和自重的作用下發生流動和變形，研究充填料漿的流變特性對于材料的配比、管道的輸送設計尤為重要。 本文以某金礦分級細尾砂為研究對象，進行了強度試驗，得到了充填體強度發展特征，并在強度試驗基礎上開展料漿流變試驗，得到料漿屈服應力和塑性黏度隨砂漿濃度和膠凝材料摻量的影響規律，研究結果可為分級細尾砂井下充填的可行性提供支撐。……