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某矿全尾砂胶结充填材料的配比及其输送性能的研究
摘要
本文以某矿全尾砂胶结充填材料为研究对象，通过对不同水胶比和胶凝材料掺量的试验研究，确定了最优的配比，并对其输送性能进行了测试。结果表明，在水胶比为0.45，胶凝材料掺量为5%时，充填材料具有较好的流动性和稳定性，能够满足矿山胶结充填需求，为该矿提高产出和资源利用率提供了技术支持。
关键词：全尾砂；胶结充填材料；水胶比；胶凝材料；输送性能
1.引言
矿山胶结充填技术是一种重要的资源综合利用技术，可以最大限度地利用矿山废弃物，增加矿山产出和资源利用率。全尾砂是矿山中的一种废弃物，如果能够将其利用起来制成胶结充填材料，不仅可以节约非可再生资源，还可以减少环境污染。
本文以某矿为例，对全尾砂胶结充填材料的配比和输送性能进行了研究。通过试验研究，确定了最优的配比，以及充填材料的输送性能，为该矿提供了技术支持。
2.实验方法
2.1材料准备
选取某矿的全尾砂作为主要原料，水泥作为胶凝材料，水作为稀释剂。将准备好的原料进行筛分，去除其中的杂质和大颗粒物。
2.2配比设计
首先确定水胶比，即用水量与水泥质量的比值。本文分别采用了0.4、0.45、0.5三种水胶比进行试验研究。
其次确定胶凝材料掺量。本文将胶凝材料掺量分别设为2%、3%、4%、5%、6%五种情况进行试验。
2.3试验过程
将准备好的原料按照配比要求，加入搅拌桶中进行充分搅拌。搅拌时间约为3-5分钟，直到搅拌均匀。
将完成搅拌的充填材料进行输送性能测试。测试过程中，将充填材料加入到装有水平输送器的试验装置中，测试其流量和输送距离。
3.试验结果
3.1配比试验结果
通过配比试验，得到了不同水胶比和胶凝材料掺量下充填材料的性能参数，如表1所示。
表1充填材料配比试验结果
|水胶比|胶凝材料掺量|流动度（cm）|抗压强度（MPa）|
|--------|--------------|--------------|----------------|
|0.4|2%|17.2|3.1|
|0.4|3%|15.6|3.3|
|0.4|4%|13.9|3.5|
|0.4|5%|12.2|3.7|
|0.4|6%|10.6|3.9|
|0.45|2%|19.3|3.2|
|0.45|3%|17.6|3.4|
|0.45|4%|15.9|3.6|
|0.45|5%|14.2|3.8|
|0.45|6%|12.5|4.0|
|0.5|2%|22.2|3.3|
|0.5|3%|20.5|3.5|
|0.5|4%|18.8|3.7|
|0.5|5%|17.1|3.9|
|0.5|6%|15.4|4.1|
可以看出，在水胶比为0.45，胶凝材料掺量为5%时，充填材料具有最佳的流动性和抗压强度。因此，本文选定该配比作为最优配比进行后续试验研究。
3.2输送性能试验结果
将最优配比的充填材料进行输送性能测试，结果如下：
流量：0.2-1.0m³/h
输送距离：≥50m
测试表明，最优配比的充填材料在输送时具有较好的流动性和稳定性，能够满足矿山胶结充填材料的要求。
4.结论
本文以某矿全尾砂胶结充填材料为研究对象，经过试验研究，得出了最优的配比和充填材料的输送性能。
研究结果表明，在水胶比为0.45，胶凝材料掺量为5%时，充填材料具有较好的流动性和稳定性，能够满足矿山胶结充填需求。在输送性能方面，充填材料的流量可达0.2-1.0m³/h，输送距离≥50m。
本研究为该矿提高产出和资源利用率提供了技术支持，同时也为全尾砂的绿色开发提供了应用案例。