岩土力学 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (6): 1874-1880.doi: 10.16285/j.rsm.2019.1915

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

尾砂胶结含盐冻结充填体力学特性研究

吴再海1, 2，纪洪广1，姜海强2, 3，齐兆军2，寇云鹏2   

  1. 1. 北京科技大学 土木与资源工程学院 城市地下空间工程北京市重点实验室，北京 100083； 2. 山东黄金矿业科技有限公司 充填工程实验室，山东 莱州 261441； 3. 东北大学 深部金属矿山安全开采教育部重点实验室，辽宁 沈阳 110819
  • 收稿日期:2019-11-08 修回日期:2019-12-19 出版日期:2020-06-11 发布日期:2020-08-02
  • 作者简介:吴再海，男，1984年生，博士研究生，高级工程师，主要从事岩土工程、充填工艺方面研究工作。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金（No.51804063）；国家自然科学基金重点项目（No.51534002）。

Study of mechanical properties of frozen saline cemented tailings backfill

WU Zai-hai1, 2, JI Hong-guang1, JIANG Hai-qiang2, 3, QI Zhao-jun2, KOU Yun-peng2   

  1. 1. Beijing Key Laboratory of Urban Underground Space Engineering, School of Civil and Resource Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China; 2. Backfill Engineering Laboratory, Shandong Gold Mining Co., Ltd., Laizhou, Shandong 261441, China; 3. Key Laboratory of Ministry of Education on Safe Mining of Deep Metal Mines, Northeastern University, Shenyang, Liaoning 110819, China
  • Received:2019-11-08 Revised:2019-12-19 Online:2020-06-11 Published:2020-08-02
  • Supported by:
    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (51804063) and the Key Program of National Natural Science Foundation of China (51534002).

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摘要： 矿山充填开采正逐步向寒区甚至永久冻土区发展，这些区域含盐地下水分布非常广泛。同时，极端寒冷条件下往往需要向充填材料中加入一些防冻盐以防止料浆在输送过程中发生冻结。通过室内测试分析了?6 ℃环境下不同盐分（NaCl）膏体充填体力学特性（强度和初始弹性模型）随时间演化特征。利用单轴压力机测得了龄期为7、28、90 d膏体充填体的强度和初始弹性模量，结果表明NaCl的加入会降低冻结充填体的强度，其影响程度取决于胶结料类型。试样的强度随着养护时间的增加而增大。此外，不论盐分浓度、养护时间和胶结料类型，试样的强度与初始弹性模量之间存在显著的线性关系。该研究结果可以为寒区含盐膏体充填技术的开展提供一些依据。

关键词: 含盐膏体, 冻结, 强度, 初始弹性模量

Abstract: Backfill mining operations are increasingly being performed in cold regions or even permafrost areas. The water available for the preparation of mine backfill is often naturally saline. Further, in some extremely cold regions, anti-freezing agents are often used to avoid the freezing of the paste during the pipeline transportation. This study, the time-dependent evolution of uniaxial compressive strength and initial elastic modulus of cemented paste backfill (CPB) with different saline concentrations (NaCl) at ?6 ℃ was experimentally investigated. Uniaxial compressive tests were conducted on various CPB samples for different curing times (7, 28 and 90 days). The results show that the strength of CPB decreases with the addition of NaCl. All of samples experience an increase in strength with increasing curing time, due to the ongoing cement hydration. Moreover, there exists an obvious linear relationship between the uniaxial compressive strength and the initial elastic modulus, regardless of salinity, curing time and binder type. The results of this investigation could provide some technical information for the implications for backfill practices in cold regions.

Key words: saline cemented tailings backfill, freezing, strength, initial elastic modulus

中图分类号: 

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[1] 杨爱武, 杨少朋, 郎瑞卿, 陈子荷, . 轻质固化盐渍土三维力学特性研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 593-600.
[2] 陈猛, 崔秀文, 颜鑫, 王浩, 王二磊. 岩石−钢纤维混凝土复合层抗压强度预测模型[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 638-646.
[3] 吴俊, 征西遥, 杨爱武, 李延波. 矿渣−粉煤灰基地质聚合物固化淤泥质黏土的抗压强度试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 647-655.
[4] 任三绍, 张永双, 徐能雄, 吴瑞安, 刘筱怡. 含砾滑带土复活启动强度研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 863-873.
[5] 吕亚茹, 王冲, 黄厚旭, 左殿军, . 珊瑚砂细观颗粒结构及破碎特性研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 352-360.
[6] 孙壮壮, 马刚, 周伟, 王一涵, 陈远, 肖海斌. 颗粒形状对堆石颗粒破碎强度尺寸效应的影响[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 430-438.
[7] 王本鑫, 金爱兵, 孙浩, 王树亮, . 基于DIC的含不同角度3D打印 粗糙交叉节理试样破裂机制研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 439-450.
[8] 卢锋, 仇文革, . 基于能量演化理论的多参数非等比例折减的 安全系数求解方法[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 547-557.
[9] 冯大阔, 张建民, . 法向应力对接触面循环单剪力学特性的影响研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 18-26.
[10] 詹良通, 孙倩倩, 郭晓刚, 陈锐, 陈云敏, . 花岗岩风化料弃土快速堆填过程中 不排水抗剪强度评估[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 50-58.
[11] 李海潮, 马博, 张升, . 适用于堆石料的分数阶下加载面模型[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 68-76.
[12] 王东星, 陈政光, . 氯氧镁水泥固化淤泥力学特性及微观机制[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 77-85.
[13] 张 泽, 马 巍, ROMAN Lidia, MELNIKOV Andrey, 杨 希, 李宏璧. 基于冻融次数−物理时间比拟理论的冻土 长期强度预测方法[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 86-92.
[14] 谈云志, 占少虎, 胡焱, 曹玲, 邓永锋, 明华军, 沈克军, . 石灰-红黏土互损行为与偏高岭土减损机制[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 104-112.
[15] 黄朝煊, 袁文喜, 胡国杰, . 成层软土地基预固结处理后桩基水平 承载力估算方法[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 113-124.
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[1] 姚仰平，侯 伟. 土的基本力学特性及其弹塑性描述[J]. , 2009, 30(10): 2881 -2902 .
[2] 张力霆，齐清兰，魏静，霍倩，周国斌. 淤填黏土固结过程中孔隙比的变化规律[J]. , 2009, 30(10): 2935 -2939 .
[3] 张其一. 复合加载模式下地基失效机制研究[J]. , 2009, 30(10): 2940 -2944 .
[4] 马 亢，徐 进，吴赛钢，张爱辉. 公路隧道局部塌方洞段的围岩稳定性评价[J]. , 2009, 30(10): 2955 -2960 .
[5] 张明义，刘俊伟，于秀霞. 饱和软黏土地基静压管桩承载力时间效应试验研究[J]. , 2009, 30(10): 3005 -3008 .
[6] 冷伍明，杨 奇，刘庆潭，聂如松. 软基高桥台桩-土相互作用计算新方法研究[J]. , 2009, 30(10): 3079 -3085 .
[7] 吴 亮，钟冬望，卢文波. 空气间隔装药爆炸冲击荷载作用下混凝土损伤分析[J]. , 2009, 30(10): 3109 -3114 .
[8] 周晓杰，介玉新，李广信1. 基于渗流和管流耦合的管涌数值模拟[J]. , 2009, 30(10): 3154 -3158 .
[9] 吴昌瑜，张 伟，李思慎，朱国胜. 减压井机械淤堵机制与防治方法试验研究[J]. , 2009, 30(10): 3181 -3187 .
[10] 崔皓东，朱岳明. 二滩高拱坝坝基渗流场的反演分析[J]. , 2009, 30(10): 3194 -3199 .
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