我國在一些礦山及周邊和巖溶地區(qū)形成了大量的采空區(qū),已經(jīng)成為制約礦山安全發(fā)展及采空區(qū)上部城市化發(fā)展的一個重要難題,存在很大的安全生產(chǎn)風(fēng)險,亟待合理解決。充填法是治理采空區(qū)最直接最有效的方式之一,充填材料是保證充填工程質(zhì)量的核心,而目前常見的充填材料多以水泥及其替代品為膠結(jié)材料,碎石、砂、尾礦等為集料,存在充填成本高、環(huán)境污染嚴(yán)重和尾礦高附加值利用率低等問題。同時,鐵尾礦大量堆積產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境問題和安全生產(chǎn)問題日益嚴(yán)重,引起全社會的擔(dān)憂和廣泛關(guān)注。因此,采空區(qū)的充填治理和鐵尾礦的高附加值利用成為亟需解決的關(guān)鍵科學(xué)問題。本文針對充填工程需求和鐵尾礦的低附加值利用現(xiàn)狀,通過調(diào)查研究,室內(nèi)實驗和數(shù)值模擬分析相結(jié)合的方法,研發(fā)了鐵尾礦基充填材料,對其物理力學(xué)性能和工作性能進(jìn)行了實驗分析和數(shù)值模擬研究。主要研究內(nèi)容及成果如下:（1）針對原狀鐵尾礦活性低,不能直接作為膠結(jié)材料的問題,采用機(jī)械粉磨和化學(xué)激發(fā)相結(jié)合的方式,研究了鐵尾礦的活性激發(fā)技術(shù),分析了活化鐵尾礦作充填用膠結(jié)材料的可行性。研究表明,鐵尾礦經(jīng)機(jī)械粉磨30 min并通過270目方孔篩后反應(yīng)活性指數(shù)達(dá)到68.1%,氫氧化鈉和硅酸鈉對鐵尾礦的活... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１濟(jì)南采空區(qū)分布圖及采空區(qū)塌陷區(qū)現(xiàn)場??鐵尾礦是選礦廠運(yùn)過一定的技術(shù)手段，將鐵礦石破碎并磨細(xì)后留有有用組分??后排出的固體廢料，是大宗工業(yè)固體廢棄物的重要組成部分

?鐵尾礦基充填材料研發(fā)及性能研究???田的發(fā)展�，F(xiàn)有資料顯示，目前我國共有大型和中型礦山９０００余座，小型礦山??２６萬余座，礦山用地面積約４萬ｋｍ２，礦山用地面積的３０％？６０％是尾礦庫的占??地面積，尾礦堆積占據(jù)了大量的土地面積。??圖１．２鐵尾礦大量堆存??（２）嚴(yán)重污染環(huán)境??鐵尾礦的堆存會破壞大量的植被、造成土地沙漠化，甚至?xí)廴舅Y源。鐵??尾礦粒度較細(xì)，長期堆存使得風(fēng)化現(xiàn)象頻發(fā)，導(dǎo)致二次揚(yáng)塵現(xiàn)象嚴(yán)重，嚴(yán)重影響??周圍居民的身體健康。由于采選的技術(shù)原因，導(dǎo)致鐵尾礦中常存在一定量重金屬??離子和具有毒性的殘留化學(xué)試劑，對周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境會造成持久性的危害。??圖１．３鐵尾礦污染環(huán)境??（３）增加運(yùn)營成本并產(chǎn)生安全隱患??尾礦處置設(shè)備通常是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高昂的大型綜合水工結(jié)構(gòu)體，基礎(chǔ)建設(shè)??費(fèi)用占投資費(fèi)用的５％？４０％，且運(yùn)營期間尾礦庫將會產(chǎn)生大量維護(hù)費(fèi)用，大大加??重了企業(yè)的運(yùn)營成本。尾礦庫被國家安監(jiān)部門列為重大危險源，存在巨大的安全??隱患。我國多次發(fā)生尾礦庫潰壩事故，造成了重大人員傷亡和財產(chǎn)損失，特別是??２００８年山西襄汾“９．８”尾礦庫潰壩事故，造成了?２６７人遇難。??２??

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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鐵尾礦-煤矸石-污泥復(fù)合燒結(jié)磚的制備與特性[J]. 羅立群,王召,魏金明,劉斌,董毅.  中國礦業(yè). 2018(03)
[2]化學(xué)-機(jī)械耦合效應(yīng)對鐵尾礦粉膠凝活性的影響[J]. 樸春愛,王棟民,張力冉,王長安,劉海亮.  應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 2016(06)
[3]機(jī)械力活化對鐵尾礦活化性能的影響研究[J]. 樸春愛,王棟民,張力冉,王長安,劉海亮.  硅酸鹽通報. 2016(09)
[4]利用鐵尾礦制備硅酸鹽水泥熟料[J]. 羅力,張一敏,包申旭.  非金屬礦. 2016(03)
[5]粉煤灰基地聚合物的制備及性能研究[J]. 薛彩紅,聶金合,高莉,李小寧,蔡文亮.  非金屬礦. 2016(02)
[6]利用鋼渣微粉開發(fā)鞍鋼礦山全尾砂充填膠凝材料研究[J]. 董培鑫,宋仁峰,高謙,王強(qiáng).  礦業(yè)研究與開發(fā). 2016(01)
[7]鐵尾礦資源開發(fā)利用現(xiàn)狀分析[J]. 李玉鳳,包景嶺,張錦瑞.  中國礦業(yè). 2015(11)
[8]鐵尾礦綜合利用現(xiàn)狀及其對建筑砌塊用混凝土性能的影響[J]. 陳秀峰,嚴(yán)捍東.  中國資源綜合利用. 2015(10)
[9]一步法熱處理對復(fù)合尾礦微晶玻璃晶化過程及性能的影響[J]. 張雪峰,孫智超,賈曉林,鄧?yán)诓?李紅霞,孫凱宇.  硅酸鹽通報. 2015(08)
[10]鉛鋅冶煉廢渣和尾礦制備地聚合物的研究[J]. 孫雙月,牛麗紅,王聰.  中國礦業(yè). 2015(07)

博士論文
[1]鐵尾礦粉的活化工藝和機(jī)理及對混凝土性能的影響研究[D]. 樸春愛.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2017
[2]尾砂膠結(jié)充填固結(jié)體結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 柯興.武漢大學(xué) 2016
[3]超高水充填材料及其充填開采技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 馮光明.中國礦業(yè)大學(xué) 2009
[4]煤礦新型膏體充填材料性能及其應(yīng)用研究[D]. 趙才智.中國礦業(yè)大學(xué) 2008

碩士論文
[1]減水劑對全尾砂膠結(jié)膏體充填材料性能的影響研究[D]. 呂杉杉.鄭州大學(xué) 2014
[2]低硅鐵尾礦微晶玻璃的研制[D]. 陳盛建.武漢理工大學(xué) 2004



本文編號：3448788