煤矸石充填骨料级配优化实验研究*

舒安东，周 雄，邓代强,2，曹国栋，王 烁

(1.湘潭大学 土木工程与力学学院，湖南 湘潭 411105；2.贵州理工学院 矿业工程学院，贵州 贵阳 550003)

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煤矸石是煤矿在开拓掘进、采煤、煤炭洗选和加工过程中所产生的固体废弃物，是我国目前年排放量和累计堆存量最大的工业废弃物[1]。据统计，我国目前累计堆存煤矸石70亿t以上，占地面积70 km2，且仍以每年3.0亿～3.5亿t的速度递增。煤矸石的存储、运输给煤矿企业带来了很大负担，煤矸石的堆存不仅占压大量土地资源，同时还会对环境产生污染[2-3]。煤矸石中含有多种矿物，根据其化学成分、物理性能针对性地开展综合利用，既能缓解堆存压力，又能充分利用资源、降低企业生产成本[4-6]。煤矸石作为主体固废材料，其主要来源有露天剥离以及井筒和巷道掘进过程中排出的矸石、采煤过程中煤巷产生的矸石、煤炭洗选过程中选出的矸石，其中露天开采占比45%[7]。大量的煤矸石如果露天堆放会形成矸石山，其中的有害成分和化学物质将逐渐进入土壤、大气、地表、地下水，会严重污染环境[8]。因此，研究煤矸石充填骨料级配优化对煤炭工业的可持续发展以及我国环境保护都有十分重要的意义。

利用煤矸石作为混凝土骨料已被证明有利于提高煤矸石的潜在价值，并在一定程度上减少其对环境的影响[9-10]。目前在资源化利用煤矸石方面已有一些较为成熟的技术，如利用煤矸石替代骨料制备混凝土，不仅可以实现煤矸石的有效利用，而且还可以减少对天然集料资源的开采，因而具有较好的经济、社会和环境效益[11-12]。……