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2 0 0 8年第 1 期／ 第 2 9卷 黄金 GoLD 充填胶凝材料的发展与应用 赵传 卿 ， 胡乃联 北京科技大学土木与环境工程学院 摘要 胶结材料是充填采矿技术 中最为重要的因素， 胶结材料 的变化有时会引起采矿方法的变 革； 胶结剂作为胶结充填材料的主要材料之一， 在矿山充填采矿工艺中占有重要地位。文中对主要 的几种矿 山充填胶凝材料 如高水 固结材料、 赤泥胶结材料、 矿渣胶 结材料、 全砂 土固结材料 、 矿山 尾砂固结材料等 进行了详细阐述。胶凝材料将向缩短凝 固时间、 低成本、 高强度、 易输送、 易生 产、 工艺简单等方向发展， 胶凝材料具有广阔的研究、 发展和应用前景。 关键词 胶结充填采矿 ； 胶凝材料 ； 发展与应用 中图分类号 T D 8 5 3 、 3 4 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 1 2 7 7 2 0 0 8 0 1 0 0 2 50 5 0 引 言 充填采矿法具有损失率小 、 贫化率低 、 安全性高 等优点 ， 也是能有效控制矿山地压 活动 的采矿方法。 随着采矿逐步向深部发展 ， 地温、 地压的增加 ， 以及对 环境 、 资源保护的不断强化 ， 人们越来越注重人 与 自 然环境 的和谐发展 ， 充填采矿法得到了更 大的发展 ， 越来越多的矿山采用充填采矿方法 ⋯。 胶结充填作为深井、 复杂、 特殊条件矿床的一种 行之有效的开采技术 ， 在世界上还 只有半个多世纪的 历史 。胶结充填技术 以其特殊的工艺、 突出的优点 、 可喜的前景而 日益广泛地被应用 。它能更充分地满 足保护资源、 保护环境 、 提高效益 、 保证矿 山可持续研 发的要求。胶结充填经历了低强度混凝土胶结充填、 低浓度尾砂胶结充填 、 全尾砂 高浓度胶结充填 、 全尾 砂膏体胶结充填 、 块 碎 石胶结充填 、 高水速凝尾砂 胶结充填、 似膏体胶结充填等模式， 每种模式都给充 填技术带来 了巨大 的进步 ， 甚至产生质的飞跃 ， 有的 可以说是采矿业的革命。每一种充填模式的诞生， 都 是和充填材料 包括胶凝材料 、 惰性材料 、 各种物料 结合在一起的。 随着充填采矿技术 ， 特别是胶结充填采矿技术 的 日益发展， 使矿山许多复杂的技术问题得到了很好的 解决 ， 在深部开采 、 保护地表 、 “ 采富保贫 ” 、 “ 三下开 采” 、 降低贫化率和损失率 、 防止内因火灾 、 减缓岩爆 发生、 有效控制地压活动等方面发挥了巨大的作用。 胶结材料是充填技术中最为重要的因素之一 ， 胶 结材料 的改变会引起充填技术的改变 ， 也能引起采矿 方法的变革； 胶结剂作为胶结充填材料 的主要材料之 一 ，在矿山充填采矿工艺 中占据了重要地位。充填体 固化时间及强度是影响采矿周期及损失贫化 的重要 因素， 充填成本的高低直接影响着矿山经济效益。所 以研究开发新的适合于矿 山充填的胶结 材料是 国内 外采矿界一直共同关注和研究的课题。 1 充填材料概述 充填采矿法采矿经历了几十年的发展， 已使胶结 充填技术日 臻完善， 并获得推广应用。在 2 O 世纪 9 O 年代后充填技术成果主要体现在充填材料 、 充填工艺 和充填体力学等方 面。这里仅就充填材料 的发展与 应用情况作一详细评述 。 充填工艺与技术 的发展 ， 经历了废石干式充填 、 分级尾砂和碎石水力充填 、 混凝土胶结充填 、 以分级 尾砂和天然砂作为充填料的细砂胶结充填 、 废石胶结 充填、 高浓度全尾砂胶结充填和膏体泵送胶结充填的 发展过程 。可见 ， 胶结充填材料可随着采矿充填工艺 的发展而发生变化 。胶结材料在充填采矿中的作用 越来越大 ， 其发展速度之快主要是近些年的事情 。 废石干式充填采矿法、 水砂充填采矿法主要应用 于 5 O～ 6 O年代为控制地压活动、 防止地表下沉 ， 所以 比较初级 ， 也没有用胶结充填材料 。 2 O世纪 6 0～ 7 O年代 ， 应用 和开发尾砂胶结充填 技术。在这一时期的胶结充填均为传统的混凝土充 填 ， 即完全按建筑混凝土的要求及工艺制备和输送胶 结充填料。所以这一时期的胶凝材料就是建筑行业 用的水泥 。7 O～8 O年代 ， 细砂胶结 充填 材料 的研究 与应用得到较大推广与应用。 细尾砂胶结充填 以尾砂 、 河砂 、 天然砂 、 棒磨砂 收稿 日期 2 0 0 71 0- 0 8 作者简介 赵传卿 1 9 6 9 一 ， 男， 山东临朐人 ， 高级工程师， 北京科技大学土木与环境工程学院博士研究生， 主要从事矿山管理与技术研究工作； 北 京市海淀区学院路3 O号， 北京科技大学土木与环境工程学院3 9 4 信箱， 1 0 0 0 8 3 维普资讯 黄金 等材料作为胶结骨料， 胶结剂主要为水泥。开始应用 的矿山主要有凡 口铅锌矿、 玲珑金矿 、 焦家金矿等 ， 以 后也得到了广泛的推广与应用 。 2 O世纪 8 O～ 9 O年代 ， 随着采矿业 的发展 ， 原来 的充填工艺已不能满足 回采工艺和进一步降低采矿 成本或环境保护的需要， 因而陆续研发了高浓度充 填 、 膏体充填 、 废石胶结充填 、 全尾砂胶结充填 、 高水 材料充填、 似膏体充填等新技术。这个阶段， 充填胶 凝 材料也得到了采矿业界及矿业专 家的重视和空前 的发展。 主要 的胶凝材料有 高水 固结材料 、 赤泥胶结材 料 、 矿渣胶结材料 、 全砂土 固结材料 、 矿山尾砂固结材 料等。其发展趋势向缩短凝固时间、 低成本、 高强度、 易输送 、 易生产 、 工艺简单等方向发展 ， 但水泥仍为矿 山工程及井下充填应用最广泛的胶凝材料。 矿 山充填材料主要由骨料和胶结剂两部分组成 ， 骨料大多就地选取廉价的可用物料， 不足部分就近选 料破碎加工， 而胶结剂绝大多数矿山选用普通硅酸盐 水泥或矿渣水泥 ， 少量矿 山掺入粉煤灰 、 赤泥、 石灰等 物料。为适用于矿山充填特点 的专用水泥还不多见 。 尾砂作为一种廉价的矿山废料， 大量用于矿山充 填具有十分重要的意义 ， 一方面可以解决矿山充填材 料的来源问题 ， 另一方面解决 了矿山工业废料造成环 境污染和 占用耕地 的问题 。过去只有分级尾砂被利 用 ， 随着高浓度胶结充填工艺的进一步完善和膏体充 填工艺 、 高水充填技术的发展 ， 全尾砂将得到很好 的 利用 ， 并逐步取代其他充填材料 ， 成为矿山企业 主要 的充填骨料。 除了常规的充填材料， 如砂石集料、 水泥、 粉煤 灰、 炉渣以及水之外， 在充填料制备之前或混合之后 直接加入的材料外加剂 ， 已在 国内外一些矿 山开 始研究和试用。例如 ， 速凝 剂可 以用来 缩短凝 固时 间， 缓凝剂可以用来延缓凝 固时间 ， 减水剂可以用来 改善和易性和提高强度 ， 减阻剂可 以用来降低高浓度 物料的管道输送阻力等， 其目的是为了提高充填料的 物理性能和改善经济性。包括强度、 稳定性、 可输送 性 、 可泵性、 和易性 以及浇注性 ， 这些特性用来满足充 填与采矿工程需要。特别是减水 技术和水化过程控 制技术 已在国外矿山生产 中应用 。许多化学添加剂 ， 如絮凝剂、 减水剂、 泥浆杂物快速 固化剂等在矿 山应 用还不多 ， 依赖水泥单一品种的局面将会改变。 2 充填胶凝材料的发展与应用 2 ． 1 水泥 目前 ， 建筑工程及采矿工程 中使用的水泥主要有 硅酸盐水泥 、 普通硅酸盐水泥 、 矿渣硅酸盐水泥、 火山 灰硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥等。硅酸盐水泥 仍然是 目前采矿工程 中应用最广泛的胶凝材料 。 凡 以适 当成分的生料 氧化钙 6 4 ％ ～6 8 ％ ， 氧化 硅 2 1 ％ ～ 2 3 ％ ， 氧化铝 4 ％ ～7 ％ ， 氧化铁 3 ％ ～5 ％ 烧至部分熔融 ， 所得的以硅酸钙为主要成分的硅酸盐 水泥熟料， 加入适量石膏和一定量的混合材料， 磨细 制成的水硬性胶凝材料 ， 称为硅酸盐水泥 也叫波特 兰水泥 。 硅酸盐水泥是 目前矿 山充填应用 最广泛 的胶凝 材料 ， 其比表 面积一般为 3 0 0 0～3 5 0 0 e m ／ g 。在矿 山充填中， 水泥与充填骨料及水混合后 ， 发生物理化 学反应形成胶体 ， 进而凝固形成具有一定强度的充填 胶结体。 具有代表性的水泥胶结充填材科主要有 低浓度 尾砂胶结充填材料、 细砂高浓度胶结充填材料、 全尾 砂高浓度胶结充填材料和膏体胶结充填材料 ， 以上充 填材料工艺已广泛应用于矿山的井下充填 中。 2 ． 2 赤泥 赤泥胶结充填剂是利用赤泥的活性 ， 研究开发出 的一种低成本和优良性能胶结材料。 由于烧结法特殊 的生产过程 ， 从而使赤泥的化学 成分 、 颗粒级配及 物理力学性能 等方面具有许 多特 点 ， 其 中赤泥的潜在水硬活性是最具利用价值的特性 之 一 。 针对赤泥 的潜在活性特点及物理特性 ， 可采用加 热活化、 添加活性激化剂等方法， 使赤泥的活性得到 激化和提高。其中添加活性激化剂的方法对矿 山充 填更具重要意义 ， 它可使赤泥不经煅烧而直接加以利 用。同时由于矿山充填时充填料均以浆状输送至井 下 ， 含有一定水分 的赤泥可满足技术要求 ， 可省去热 耗大 、 成本高的烘干过程。 赤泥活性激化剂使赤 泥中原存在的 自由水转变 为结 晶水 、 胶凝水 ， 最终使 赤泥胶结硬化 。正是 由于 赤泥的上述物化特性 ， 构成了被开发为矿山充填用胶 结剂的技术基础。 赤泥胶结充填剂的矿 山充填性能远优于水泥胶 结充填料 ， 主要表现在 1 由于赤 泥 比表 面积大 、 颗粒 内部 毛细孑 L 发 育， 其保水性能好， 料浆不脱水浓度低， 赤泥全尾砂料 浆的不脱水浓度 为 5 8 ％ ， 比水泥全尾砂料浆 7 8 ％ 的 不脱水浓度降低了 2 O个百分点 。 2 由于赤泥含有大量黏粒及胶粒 ， 故料浆稳定 性好 ， 赤泥全尾砂料浆在流动性很好的低浓度条件 下 ， 亦能保证料浆 的稳定性 ， 料浆不产生离析 ， 充人空 区具有很好的流平性 ， 这一性能对于窄长的充填工作 面及缓倾斜工作面的充填接顶具有十分重要的意义。 维普资讯 2 0 0 8年第 1 期／ 第 2 9卷 3 破坏后 的愈合能力强。当赤 泥胶 结充填体 产生微裂破坏后 ， 能愈合而重新 获得强度 ， 并且其强 度还会继续增长。 4 比全尾砂 的胶结性能优 良。高效赤泥胶结 剂与全尾砂按 1 4的配合 比混合 ， 其试块 2 8 d的单 轴抗压强度是强度等级 4 2 ． 5硅酸盐水泥与全尾砂按 1 4配 比混合试块 2 8 d单轴抗压强度 0 ． 9 3 MP a 的 2 ． 7倍。 赤泥胶结充填 于 2 O世纪 9 O年代在 山东湖 田铝 土矿应用成功， 并在 山东莱芜铁矿开展了赤泥全尾砂 胶结充填工业试验 ， 其试验效果 良好。 2 ． 3 高水速凝胶结材料 高水速凝尾砂胶结充填材料 简称 高水材料 是 8 O年 代末 9 O年代初研究 成功 的新 型的胶凝 材料。 高水材料是 以铝矾土 、 石灰 、 石灰石和石膏为主要原 料 ， 配 以多种无机原料和添加剂等经过破碎 、 烘干、 配 料 、 均化 、 烧制以及粉磨等工艺 ， 制成 甲、 乙两种固体 粉料。主要包括高铝水泥 、 石灰 、 石膏 、 速凝剂 、 解凝 剂、 悬浮剂等 ， 一般加入全尾砂作为填料。高水材料 具有固水能力强 、 单浆 悬浮性和流动性强 、 凝 固速度 快 、 强度增长速度快等特点， 可以将 高比例 的水迅速 凝固成具有一定承载能力的固体。其体 积含水率可 高达 7 0 ％以上 ， 1 h凝 固强度可达 0 ． 5～1 ． 0 MP a 。在 需要快速充填和固结的条件下具有优势。 规模应用高水固化胶结充填工艺的主要矿 山有 鸡冠嘴金矿 、 焦家金矿、 招远灵山金矿 。其他如凤 凰 山铜矿 、 小铁 山铅锌矿和武山铜矿等则在特殊条件下 应用或用于充填接顶 。 高水材料主要用于矿山井下充填 、 地下注浆 、 道 路和 地 基 建 设 等 领 域。 1 9 9 4年 ， 焦 家 金 矿 投 资 1 2 0 0万元建成了年生产高水材料 6万 t 的高水材料 厂。焦家金矿高水材料厂生产的高水材料现在主要 用于焦家金矿露天坑堵漏以及焦家金矿 、 招远灵山金 矿 、 龙 口矿务局北皂煤矿等矿山的井下充填。 高水材料 的主要特性 1 高结晶水性 能。高水材料 硬化体 的主要组 成水化物相 是钙矾 石。钙矾 石 的结 晶水 含量 高达 4 6 ％以上， 钙矾石形成的网状或树枝状结构， 不仅使 硬化体有较高强度， 而且其孔隙内可以容纳大量的吸 附水 ， 其体积含水率达 9 0 ％ 以上。 2 速凝早强性 能。甲、 乙高水材料 以 1 1的 比例制成的浆液 ， 混拌均匀后 ， 可在 5～3 0 m i n初凝 ， 1 h后即可承载 ， 并且还可以根据工艺的要求 ， 调节其 初凝时间。固结后的高水充填材料硬化体 ， 强度增长 很快 1 h抗压强度可达 0 ． 5～1 ． 0 MP a ， 2 h抗压强度为 1 ． 5～2 ． 0 M P a ， 8 h抗 压强度达 2 ． 5～ 3 ． 0 MP a ， 2 4 h抗 压强度达 3 ． 0～4 ． 0 MP a ， 7 d以上抗 压 强度 可达 到 5 ． 0 MP a 以上 ， 最终的强度可达 8 ． 0 MP a 。抗剪强度也 很高 ， 7 d稳定在 2 ． 5 MP a 左右。 3 良好的悬浮性 、 流动性 、 可泵性。组成高水 材料 的甲、 乙两种 固体粉料与水搅拌制成 的甲、 乙两 种浆液 ， 输送或单独放置可达 2 4 h不凝 固、 不沉淀 、 不 结底 ， 具有 良好的悬浮性 、 流动性 ， 可泵 时间长 ， 易于 实现长距离输送。 4 再生强度功能。高水材料硬化体压裂后 ， 在 不失去水的情况下， 存放一段时间， 还会使硬化体恢 复强度 ， 这种特性称为再生强度功能。高水材料硬化 体具有弹 一塑性 的特征 ， 当其单轴受压后 ， 原有 的裂 隙被压密 ， 呈现弹性变形， 当其外力继续加大 ， 材料变 形到屈服极限后 ， 并没有立 即发生脆性破坏 ， 只 出现 一 定程度的破裂， 还具有一定的残余强度。在围压的 作用下 ， 硬化体更加密实 ， 强度也随之增大。这一特 性对井下进行地压管理 ， 有着十分重要的意义。 5 流变特 性。流变特性 是指材料的流动变形 特征。高水材料开始加水 时， 以黏塑性 为主， 逐 渐向 黏弹性发展 ， 其流变特性可用宾汉模 型来描述 ， 浆体 的黏度越小 ， 可塑性越差 ； 浆体 的黏度越大 ， 浆体 内分 散体系的内聚力越大， 稳定性就越好。 6 材料 的酸 碱性。 甲料 p H9～1 O ， 呈 弱碱 性 ； 乙料 p H1 1 ～1 2， 呈碱性 。 7 耐水性。耐水性可 以检验材料 的水 硬性程 度。高水材料硬化体放入水 中或长期埋入地下 ， 其硬 化体 的强度并不降低 ， 十分适合于地下充填和作为基 础工程材料。 8 材料本身无毒 、 无害 、 无腐蚀性 。可以看 出， 高水材料最突出的特点是含水量高、 流动性和悬浮性 好 ， 适合于长距离管路输 送 ， 凝结 速度快 、 早期强 度 高， 后期强度稳定 ， 硬化体压裂后还能恢复其强度 ， 原 材料广泛 ， 无毒无害 ， 很适合矿山的井下充填。 焦家金矿是国内应用高水材料充填最多 的矿山 之一 ， 应用实践表明， 高水材料克服了水泥 固结材料 的不足 ， 改善 了水 灰 比、 灰 砂 比的调控 范 围， 不 需脱 水 ， 但 由于充填 工艺 复杂 、 成本高 ， 充填体有 析水现 象 ， 广泛推广应用有一定的局限性。 2 ． 4 全砂土固结材料 全砂土固结材料是 以工业废渣 如沸腾炉渣 、 钢 渣 、 高炉水淬矿渣等 为主要原料 ， 再加入适量 的天 然矿物及化学激发剂， 经配料后 ， 直接磨细 、 均化制成 的一种粉体物料 ， 该材料对含黏土量高的砂土及工业 垃圾 如矿山尾砂 具有很强 的固结能力 ， 它是 一种 新型的胶凝材料。 全砂土固结材料的突出优点 维普资讯 黄金 1 以工业废渣 为主要原料 ， 不用煅烧 ， 节约能 源 ， 设备投资少 ， 生产工艺简单 ， 生产成本低 ， 经济效 益 明显 ， 而且由于综合利用工业废渣 ， 变废为宝。 2 对含黏土量高的砂土有很强 的固结能力。 3 全砂土硬化体具有早期强度高 的明显特性。 在矿山充填过程中， 与强度等级4 2 ． 5水泥用量相同 的情况下 ， 其早期强度可达到水泥的 2 4倍 以上 。 全砂 土固结材料的生产工艺流程是破碎 、 烘干 、 配料 、 粉磨和均化过程 。按配 比经配料后的原料经过 粉磨 ， 达到一定细度 ， 才成为全砂 土 固结 材料 。实验 证明 ， 全砂土固结材料在满足磨细品种和强度要求的 前提下 ， 不要 太细 ， 通常 粉磨产 品的 比表 面积约 在 4 0 0 0 c m ／ g 左右。比表面积过高或过低都会降低该 固结材料的强度。 用全砂土固结材料作为胶凝材料 ， 全尾砂作为惰 性材料， 形成了似膏体胶结充填模式， 此模式是最近 几年研究提出的新的采矿方法充填模式。该模式是 针对膏体充填和水力充填中存在的问题 ， 提出的集两 者优点的新方法。其充填体强度接近于膏体充填 的 强度 ， 远高于水力充填 的强度 ； 料浆流动能力相 当或 小于水力充填 ， 远高于膏体充填 ； 不加细粒级充填料 时 ， 其浓度接近于水力充填 的上限 ， 加人一定量的细 粒级充填料时 ， 料浆看上去像膏体 ， 浓度接近于膏体 充填的浓度； 井下不需脱水或少量脱水。这种兼有水 力充填和膏体充填两者技术 优点 的充填 模式 ， 称为 “ 似膏体充填” 。 此模式的充填体几乎不需要脱水， 且水化反应产 物形成部分钙矾石 晶体 ， 强度发展较快 ， 强度是高浓 度胶结充填的 3 4倍 ， 特别是早期强度明显 。 似膏体充填是一项新的充填技术， 为使该技术尽 快应用于生产实践， 减少实际应用中可能存在的问 题， 现正建立似膏体充填模拟系统， 进行实验室模拟 试验 ， 以进一步完善该技术 。 2 ． 5 矿渣水泥胶凝材料 利用矿渣作为充填材料， 已被多数矿山接受， 其 中也包括粉煤灰等。近年 由长沙矿 山研究 院开发出 的铁渣胶结剂已可以完全取代水泥胶结剂 ， 且充填效 果优于水泥胶结剂 ， 铁渣的主要矿物组分为硅酸钙和 铝酸钙等。添加石灰等活性激化剂并粉磨至水泥细 度后 ， 即可加工成充填胶结剂。试验表 明 ， 与全尾砂 配合 ， 在同等配比条件下， 矿渣胶结剂完全替代水泥 后 ， 充填试块的强度大幅度提高。按 1 8与全尾砂 配合 ， 其试块 单轴抗压强度可 达 2 M P a以上。另外 ， 矿渣胶 结 剂 的 生产 成 本 仅 为 水 泥 成 本 的 4 0 ％ 一 6 0％ 2 ． 6 矿山尾砂 固结材料 焦家金矿充填采矿最开始采用水泥作为胶结材 料， 后采用高水材料和水泥结合进行井下充填。水泥 是一种理想的建筑材料， 但用于井下充填， 却存在许 多不足。如水灰 比较小、 灰砂 比较高、 高浓 度充填 时 混合物的流动性差 、 早期强度低 、 成本较高 ， 这些均难 以满足井下充填 的要求。高水 固结充填采矿方法克 服了水泥 固结材料 的不足 ， 但由于充填工艺复杂 、 成 本高 ， 充填体有析水现象等原因 ， 广泛推广应用有一 定难度 。 焦家金矿对胶凝材料 的探索与研究 ， 一直没有间 断过 ， 并于 2 1 世纪初取得 了重大突破 ， 研制 “ 出矿山 尾砂固结材料” 这一新型 的井下专用充填胶结材料 ， 并成功应用于焦家金矿及附近各矿山的井下充填中。 该材料是以尾矿、 水淬矿渣、 石灰、 石膏 、 水泥熟料及 特殊外加剂等经粉磨形成的一种新型固结剂 ， 物理形 态呈灰白细粉末状 ， 比表面积在 4 0 0 0 c m ／ g左右 ， 主 要化学成分 为 S i O 2 、 A I 2 0 3 、 F e 2 0 3 、 C a O、 Mg o、 S O 3 ， 无 毒 、 无害。该材料最大的特点是利用了尾砂中的有效 成分 ， 使胶结材料与充填体骨料 尾砂 相互作用， 从 而产生了比普通水泥好得多的固化效果 ， 这一发现会 对今后尾砂的综合利用产生积极 的作用 。尾砂 固结 材料特别适合于固结尾矿进行矿山井下充填。 经过几年的推广应用， 有以下几个方面的优势 1 充填体早期强度较高。从充填站搅拌桶取 样 、 制模并进行抗压试验 ， 尾砂 固结材料 1 2 0与普 通水泥 1 1 0相 比， 其 1 d的强度相 当普通水泥尾砂 胶结体 7 d的强度 ， 强度达到 0 ． 2 MP a ， 其 7 d的强度达 到 0 ． 4 5 MP a以上 ， 是普通 水泥尾砂胶结体 同期 强度 的 2倍 。尾砂 固结材料 1 1 0胶结体 7 d的强度达到 0． 8 5 MPa。 2 减少尾砂混人， 降低了矿石贫化率。井下采 场相邻进路揭露后观察 ， 其整体性较好 ， 直立性较好 ， 减少了矿石中尾砂混人量。 3 胶凝材料单耗降低。尾砂固结材料 1 2 0 的单 耗 是 7 6 k g ／ m ，比 普 通 水 泥 1 1 0 单 耗 1 4 6 k g ／ m 低近一半 ； 尾砂 固结 材料 1 1 0的单 耗 是 1 4 6 k g ／ m ， 是普通水 泥 1 4单耗 3 6 0 k g ／ m 的 40％ 。 4 推广使用该材料无需改造原有充填系统 ， 即 可直接替代普通水泥， 无需建设投资。 5 实践证明， 使用该材料用于井下充填 ， 降成 本的潜力是巨大的。 尾砂 固结材料的研 发与应用 ， 为所有矿 山提供了 一 个运用充填技术优化合理开采矿床的基本有利条 件。尾砂固结材料的前景是广阔的， 在矿山充填方面 维普资讯 2 0 0 8年第 1 期／ 第 2 9卷 具有很大的潜力。 尾砂 固结材料作为充填胶结剂应用于井下充填 ， 具有胶结性好 、 水灰 比和灰砂 比调控 幅度大 、 流动性 好、 施工方便 、 强度高、 成本低、 无毒、 安全等一系列优 点， 性价比十分优良， 堪称“ 快、 强、 省” 的新一代井下 充填固结材料 。 3 充填胶凝材料的前景展望 传统观念认为胶结充填的成本高、 效率低， 只适 合于开采技术条件复杂的高价值矿产资源。然而事 实上 ， 随着充填技术的发展 ， 充填材料的发展 ， 充填成 本在开采总成本中所 占的比例呈越来越小的趋势 ， 即 使是中、 低价矿产资源往往可以通过降低矿产资源的 损失与贫化所获得的效益而得到补偿 ， 甚至可以使企 业获得更丰厚的、 直接的、 潜在的经济效益。可 以这 样进行 比喻， 用充填采矿法采矿减少 了损失与贫化 ， 就相 当于没有 经过探 矿而且用很少 的费用 即充 填 费用 又找到了一个新 的矿床 ， 建立了一个不用进行 基建的小矿山。如果将充填技术 应用于损失贫化较 大的大型黑色金属矿 山、 有色金属矿 山、 非金属矿 山 如煤矿 等 ， 更能体现出合理利用资源的优越性 ； 当 然需要做详细的经济评价和分析 ， 首先要做到经济上 合理 ， 有一定的经济效益 、 社会效益和环境效益。 新型充填胶结材料不但可 以降低充填成本 ， 更重 要的是可以拓展全尾砂的适应范围。如铁渣胶结剂 和赤泥胶结剂使全尾砂充填料 的性能显著改善 ， 因而 可以促进全尾砂的推广应用。同时研究超细、 高强、 价廉 、 速凝的充填新材料及高压泵送方法 ， 可 以确保 三下 井下 、 建筑物下及铁路运输线下 开采 的绝 对 安全 ， 使许多不稳定 的岩层预先 固结形成薄壳结 构， 实现江、 河 、 湖水下开采并可能扩大 到沿海大陆架地 区水下矿产 资源 的开采 。因此新 型胶结材 料 包括 化学添加剂 的研究 开发与推广 应用将越 来越受到 重视 ， 并且具有广阔的发展前景 。 De v e l o p me n t a nd a p p l i c a tio n o f c e me n tin g fil l i n g ma t e r i a l Zh a o Ch ua n qi n g。Hu Na i l i a n S c h o o l o fC i v i l a n d E n v i r o n m e n t E n g i n e e r i n g， U n i v e r s i t y ofS c i e n c e a nd T e c h n o l o g y B e q i n g Abs t r a c t Ce me n t i n g ma t e r i a l i s t h e mo s t i mp o r t a n t f a c t o r o f fil l i n g mi n i n g，a n d i t s de v e l o p me n t ma y l e a d t o r e v - o l u t i o n o f t h e mi n i ng t e c hn i q u e ．Ce me n t i n g a g e n t ，wh i c h i s o ne o f t h e prima r y c e me n t e d fil l i ng ma t e rials ，p l a y s a k e y r o l e i n t h e mi n i n g t e c hn i q u e ．Th e p a p e r i n t r o du c e d s e v e r al ki n ds o f t h e ma i n fil l i n g ma t e rials，s u c h a s h i g h wa t e r c e - me n t i n g ma t e rial ，r e d- mu d c e me n t i n g ma t e rial ，s l a g bo n di n g ma t e rial ，c o mp l e t e s a n d- s o i l c e me n t i n g ma t e rial a n d mi l l t a i l i ng s c e me n t i n g ma t e ria1． T he f u t u r e o f c e me n t i n g ma t e rial ma y ha v e the c ha r a c t e ris t i c s o f s h o rt s o l i d i fic a t i o n t i me， l o w c o s t ，h i g h s t r e n g t h，e asy t o tran s p o rt，ma n u f a c t u r e an d a p p l y ．Th e c e me n t i n g ma t e rial mu s t h a v e a n o u t s t a n d i n g f u t u r e ． Ke y w o r d s c e m e n t e d fi l l m i n i n g ； c e me n t i n g ma t e ri al； d e v e l o p me n t and a p p l i c a t i o n 编辑 邢万芳 黄金行业诚信 宣言 今天， 我们宣誓 恪守诚信， 重诺守约， 共同打造诚信行业。 我们要 以诚信之心对待 自然， 珍惜爱护自然资源， 在生产、 加工的每一个环节体现出对 自 然的友好和敬畏。 我们要 以诚信之心对待消费者， 坚决做到计量诚信、 质量诚信、 价格诚信、 营销诚信、 服务诚信。 我们要 以诚信之心对待同行， 尊重公平、 公正、 公开的竞争原则， 精诚合作， 寻求共赢， 杜绝不正当竞争行为。 我们要 以诚信之心对待社会， 接受社会监督， 营造企业形象。 今天， 我们郑重承诺 坚守承诺 ， 以诺为金 。 维普资讯