为 了降低 矿 山充填 成本 ，必须 解决 煤矸石 、钢 渣大 量堆积 而危 害坏境 的 问题 。本试 验 以水泥 、矿渣 为主要 胶凝 组 分 ，钢 渣 为充填 细 集料 、煤矸 石 为充填 粗集料 制备 充填 材料 ；同时借 助扫描 电镜 (sEM)对其 水化 产 物组成和微观结构进行观察。结果表明：该充填料具有 良好的流动性 ，保水性好、不泌水，早期强度高， 后 期 强度稳 定 ，28d抗 压 强度达 到15．3MPa，满足矿 山充填要 求。 关键 词 ： 煤 矸 石混 凝土 ；钢 渣 ；巷 旁支护 材料 ；充填 中图 分 类 号 ：TD849+．5 TU528．53 文 献标 志 码 ：A 0 前 言 沿空留巷技术是一门可以很大程度地提高矿井经济效 益的实用技术【1．。其关键在于沿空一侧巷旁支护材料的选 择。目前最为先进的巷旁支护材料大都采用高成本的水泥 或高水材料，直接影响着矿山经济效益【3】。实践表明， 一 般总成本的 70％一80％ 的费用都用于充填材料[4】。因此 ， 研制力学性能优良、价格低廉并便于实现机械化的充填材 料是应用充填支护的关键。 煤矸石是采煤过程中排放出的固体废弃物，目前我国 煤矸石的堆存量已超过 30亿 t，形成了 1500多座矸石山， 占地约 1．1m2【5】，而且每年以近 2亿 t的速度增长。煤矸 石的综合利用已经引起了国内外学者的关注【6_-o】。钢渣是 炼钢过程中产生的废渣，梁建军等人【ll 】研究了利用钢渣 等体积全部或部分替代普通混凝土中的集料进行钢渣混凝 土配制，并对其力学性能进行了试验研究。基于煤矸石和 钢渣的固有特性 ，本文利用水泥 、矿渣为主要胶凝组分 ， 钢渣和煤矸石为充填集料制备充填材料，研究矸石混凝土 巷旁支护充填材料物理力学性能。 1 试 验 1．1试验原材料 试验所用钢渣取自济南钢铁集团；矿渣采用济南鲍德 炉料公司生产 的矿渣微粉 ，比表面积为 459m／kg；水泥 是由山水集团提供 42．5R硅酸盐水泥；煤矸石来自山东级 索煤矿 ；水为自来水。其主要化学成分见表 1。 表 1 原材料化学组成 ％ 1．2 试验方法 1．2．1 试验过程 采用 30％水泥、40％矿渣、30％粉煤灰来制备充填胶 凝材料；将钢渣在球磨机中粉磨至 95％ 的颗粒粒径 < 0．63mm，30％ 的颗粒粒径 <0．08Inm，制备充填细集料 ； 将煤矸石破碎成小块 (平均粒径在5～20mil1)制备充填粗 集料。基于前期试验的探索，根据 JGJ55—200o《普通混凝 土配合比设计规程》设计混凝土强度等级为C20(胶凝材料 用量为 320kg／m、用水量为240kg／m、细集料率为38％) 级为基准。固定用水量为 240kg／m3、细集料率为 38％ 研 究胶凝材料用量对其性能的影响；固定胶凝材料用量为 320kg／m、细集料(钢渣)率为 38％，研究用水量对其性能 的影响 ；固定胶凝 材料用量为 320kg／m3、用水 量为 240kg／m3，研究细集料率对其性能的影响。采用 150mm ×150mm×150mm混凝土试模成型．试块成型后放入温

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