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).

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: TD 853
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