微波热效应对充填体力学性能影响实验研究

王 洋, 吴 迪, 唐志新, 李志勇, 肖 明, 董京浩, 杨建文, 刘鹏飞

(1.哈密红石矿业有限公司， 新疆 哈密 839000； 2.北京科技大学土木与资源工程学院， 北京 100083；3.沈阳长丰建设评价有限公司新疆分公司， 新疆 乌鲁木齐 830000)

1 前言

近年来，在我国实施无废、绿色开采的资源开发战略格局下，充填采矿法得到了广泛的应用和发展。在充填采矿法的研究中，充填体的强度问题是充填采矿技术的核心问题之一。Thomas E G的研究发现温度对充填体的强度具有较大影响，尤其是当养护温度低于10 ℃时。在此温度条件下，水泥水化反应十分缓慢，对充填体强度影响较大[1]。微波加热技术作为一种前沿技术，与传统加热相比，微波加热具有过程可控、选择性加热、升温速度快、穿透力强的优点[2]。微波技术应用在水泥基材料(如混凝土、砂浆)的热固化中，可以为这些材料提供均匀、快速的加热环境[3-11]，成为快速提高水泥基材料早期强度的有效手段。然而，充填体与混凝土和砂浆有所不同，主要表现在充填体所使用骨料以及充填骨料的性能、配合比和应用条件上。因此，微波技术在混凝土领域的研究结果并不直接适用于充填体。本文通过正交实验的方式，探究了充填体内部因素(充填体的灰砂比、料浆浓度)和主要外部因素(微波加热功率、微波加热时间以及微波介入时间)对全尾砂胶结充填体力学特性的影响。根据实验结果，总结归纳微波热效应对充填体的力学性能的影响规律，并且得到各影响因素对充填体强度的影响能力大小。……