矿业研究与开发

作者：蒋睿新,王正君,温雅晶,杜英欣,王丹

关键词：石墨尾砂;黏土改良;抗剪强度;黏聚力;响应面法

为了增强石墨尾砂的抗剪性能,在室内直剪试验的基础上,通过单因素试验确定黏土掺量、含水率、生石灰掺量和聚丙烯纤维掺量对石墨尾砂抗剪强度的影响.采用响应面法(RSM)得到了黏土、水、生石灰的最佳配合比,并对最优配比方案进行验证.利用扫描电镜试验分析试样的微观特性.结果表明:随着黏土、水、生石灰和聚丙烯纤维的掺入,石墨尾砂固化物的抗剪强度和黏聚力均先升高后降低,内摩擦角趋于稳定;当黏土掺量为29.38％,含水率为15.82％,生石灰掺量为3.59％时,石墨尾砂固化物黏聚力最优,为9.4173kPa,试验得到的黏聚力平均值为9.487 kPa,预测值与试验值之间的相对误差为0.7％,小于5％,验证了该响应面设计模型的可行性.SEM 结果表明,改良后石墨尾砂颗粒与黏土之间聚合形成团聚结构,提高了固化物的抗剪强度.研究成果对石墨尾矿库边坡的加固和防护具有重要意义.

来源：2025年第4期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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