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采矿业

尾砂作为我国产量最大、堆存量最多、综合利用率最低的固体废弃物，大量堆存在尾矿库中。每年投入大量的人力和财力进行维护，仍旧存在安全隐患，事故时有发生。膏体充填材料通常由骨料、胶凝材料、水按照一定配合比组成，充填体强度主要受灰砂比、料浆浓度、骨料粒度等因素影响。膏体充填采矿技术既能有效充填采空区，实现矿山安全生产，又能减少污染、保护环境，已成为国内外专家学者的重点研究内容。 细粒级尾砂在应用过程中由于比表面积较大，导致需水量较高，因此制备的充填材料固相浓度较低。如果增加用水量，流动性提高，但是强度降低；如果降低用水量，强度提高，可泵送性能降低。因此，针对细粒级尾砂在充填材料应用过程中出现工作性差的问题，专门研发了两款性能调节剂，一款是提高流动性的，添加一定比例可以降低用水量的同时提高流变性能，同时抗压强度也可以提高；另一款是提高力学性能的，添加一定比例后抗压强度可以提高50%以上。两者可以复配使用。

在膏体充填工艺中，传统胶凝材料一般采用普通硅酸盐水泥，但一方面水泥价格高，水泥充填用量大，导致充填成本高；另一方面水泥对细粒级尾砂的固结能力差，固结过程中水化热大，导致膏体充填材料强度低。因此研究可降低充填成本、提高充填强度、充分利用细粒级尾砂的新型胶凝材料是十分重要的。 性能指标： 调节剂均为粉末产品，无毒、无害、无挥发性气体。可以尼龙袋包装，也可以吨包包装，方便运输和使用。 技术优势： 添加一定比例的流动度性能调节剂，在控制流动度相同的条件下，固相浓度可以提高4%，抗压强度可以提高50%。添加一定比例的力学性能调节剂，在控制抗压强度相同的条件下，胶凝材料用量可以节约10%。 成果亮点： 1. 具有自主知识产权，研究成果已申请发明专利1项; 2. 技术先进性：产品掺量较低，流动度调节剂和力学性能调节剂掺量均不超过2.5%，添加后性能改善显著。

刘娟红教授，北京科技大学土木与资源工程学院，教授，博士生导师。长期从事现代混凝土技术、固体废弃物在水泥基材料中的高效利用等方面的研究应用工作。主持国家自然科学重点基金、面上基金，承担国家重点基础研究发展计划、省部级科技计划项目和横向科研课题等60余项。获省部级科技进步一等奖2项、二等奖1项、三等奖4项。获国家发明专利20余项。在公开刊物上发表文章160余篇，被SCI、EI收录60余篇。出版学术专著《绿色高性能混凝土技术与工程应用》、《活性粉末混凝土》、《固体废弃物与低碳混凝土》等。主编教材《土木工程材料》。其主要科研成果应用于北京市奥运工程地铁工程混凝土裂缝控制；广东省、浙江省道路桥梁工程；新疆、宁夏等自治区重点工程；大唐国际发电有限公司粉煤灰品质提升等方面。

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