煤炭科学技术

作者：张钦礼, 陶云波, 冯岩, 陈秋松, 高凌志, 张芋杰, 王道林,

关键词：多源工业固废, 固废基充填材料, 流变与管输, 强度性能, 环境影响,

固废基胶结充填技术作为实现绿色矿山建设与工业固废协同处置的核心载体，其材料设计与性能调控已成为矿业工程领域的研究热点。针对采−选−冶−化多源工业固废（采掘废石、选矿尾砂、冶金炉渣、化工废料等）物化特性差异显著导致的充填体性能离散化问题，系统综述了多源固废在充填材料中的角色差异，以及不同固废基充填材料在流变、强度、环境方面的综合性能。主要包括：系统综述了不同工业固废基充填材料的来源、性能及用途，发现典型工业固废（尾砂、钢渣、粉煤灰等）的化学组分呈现显著互补性，SiO2、CaO和Al2O3的梯度分布为协同胶凝提供了物质基础；总结了不同工业固废基充填材料的流变性能、管输阻力计算方式、强度分布及优化手段，分析了固废基充填材料的屈服应力、黏度及抗压强度的分布范围及规律，发现粒径级配优化与聚羧酸减水剂的复合调控可有效降低管道输送阻力，选用恰当的激发剂和辅助胶凝材配比可有效提高充填体强度；评价了固废基充填材料在不同时间尺度下的环境污染风险，系统梳理了固废基充填材料中有害元素的浸出机制和固化机制，总结了矿山充填污染治理现状，发现提高固废基充填材料的水化反应进程和添加多孔物质可有效控制污染元素的扩散。研究成果对于推动采−选−冶−化行业的可持续发展、缓解固废处置压力、提升资源综合利用率以及促进绿色矿山建设具有重要意义。

来源：2025年第6期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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