粉煤灰掺入量对煤矸石水力学性质和导气率的影响

作者：邱俊杰; 郑刘根^*; 陈孝杨; 陈永春

来源：环境工程, 2021, 39(09): 131-186.

DOI：10.13205/j.hjgc.202109019

• 煤矸石
• 粉煤灰
• 充填复垦
• 饱和含水量
• 饱和导水率
• 水分特征曲线
• 导气率

为研究粉煤灰掺入量对煤矸石水力学性质和导气率的影响,设计9种矸灰比的粉煤灰-煤矸石混合物,运用室内一维定水头法和压力膜仪(DIK-3423)以及一维瞬态法测试了混合物饱和含水量、饱和导水率、水分特征曲线和导气率等指标,并与土壤、粉煤灰和煤矸石进行对比分析。结果表明:1)粉煤灰的掺入可以提高煤矸石的饱和含水量,矸灰比3∶7～2∶8的混合物的饱和含水量为36.9%～41.4%,数值上最接近土壤;2)混合物的饱和导水率受粉煤灰掺入量和容重影响,相同粉煤灰掺入量下提高容重会降低饱和导水率,而饱和导水率变化的整体趋势随粉煤灰掺入量的增大而减小;3)混合物的持水性能随粉煤灰掺入量的增大而增大;4)混合物的导气率随粉煤灰掺入量的增大而减小,粉煤灰掺入量<40%的混合物导气率对含水量的敏感度呈先减小后增大的趋势,其余比例混合物导气率变化较均匀;5)矸灰比(煤矸石与粉煤灰体积比)在3∶7～2∶8混合物的植物有效水含量为17.3%～17.6%,数值上最接近土壤,选用粉煤灰-煤矸石混合物充填塌陷土地时可控制矸灰比在3∶7,此时渗透性小,且可以保证有良好的土壤有效水供给。研究结果可为塌陷区土地复垦质量的改良提供数据参考。

• 单位
  安徽理工大学; 安徽大学