玻璃纤维增强含硫尾砂胶结充填体的力学及流动性能研究_尹升华.pdf

2023，Vol.37，No.13wwwmater-repcom21110083-1基金项目:国家自然科学基金重点项目(51734001);中央高校基本科研业务费专项资金(FF-TP-18-003C1)This work was financially supported by the Key Program of National Natural Science Foundation of China(51734001)and the Fundamental esearch Funds forthe Central Universities(FF-TP-18-003C1)ustxsh163comDOI:10.11896/cldb.21110083玻璃纤维增强含硫尾砂胶结充填体的力学及流动性能研究尹升华1，2，曹永1，2，吴爱祥1，2，侯永强1，2，白龙剑1，21北京科技大学土木与资源工程学院，北京 1000832金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室，北京 100083针对含硫尾砂胶结充填体的力学性能劣化特性，通过一系列室内试验对含硫尾砂胶结充填体的力学及流动性能进行了详细研究，并提出通过添加纤维改善含硫尾砂胶结充填体的力学性能。结果表明:料浆流动度随着硫含量的增加基本遵循二次函数递增规律;料浆流动度随着纤维含量的增加呈指数函数递减规律，但纤维长度的改变不会对料浆的流动度产生显著的影响;含硫尾砂胶结充填体的抗压、抗拉强度均随着纤维含量的增加呈先增大后减小的趋势，并都在纤维含量为 06%时达到最大值;此外，纤维长度的增加也有利于提高含硫尾砂胶结充填体的抗压、抗拉强度，且纤维对抗拉强度的改善效果明显优于对抗压强度的改善效果;添加玻璃纤维不仅能够显著提高充填体的抗压强度，而且能够抑制充填体的强度劣化;微观结构测试表明纤维能够有效阻止孔隙和裂隙的产生和扩展，从而达到提高充填体力学性能及抑制充填体后期强度劣化的效果。关键词纤维长度纤维含量玻璃纤维力学性能流动性能微观结构中图分类号:TD853文献标识码:AStudy on Mechanics and Flow Behavior of Glass Fiber einforced Cemented SulfurTailings BackfillYIN Shenghua1，2，CAO Yong1，2，WU Aixiang1，2，HOU Yongqiang1，2，BAI Longjian1，21School of Civil and esource Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China2Key Laboratory of High-efficient Mining and Safety of Metal Mines，Ministry of Education，Beijing 100083，ChinaIn view of the particularity of the physical properties of cemented sulfur tailings backfill，the physical properties and flow properties of cemen-ted sulfur tailings backfill(CSTB)were studied in detail through a series of laboratory tests and it was proposed to improve the physical pro-perties of CSTB by adding glass fiber The results show that slurry fluidity basically follows the quadratic function increasing law with the increaseof sulfur content The fluidity of slurry decreases exponentially with the increase of fiber content，but the change of fiber length has no significanteffect on the fluidity of slurry The compressive strength and tensile strength of the cemented sulfur tailings backfill increased first and then de-creased with the increase of fiber content，and both reached the maximum value when the fiber content was 06%In addition，the increase of fi-ber length is also beneficial to improve the compressive strength and tensile strength of cemented sulfur tailings backfill and the improvement effectof fiber on tensile strength is obviously better than that of compressive strength Moreover，the addition of fiber can not only significantly improvethe compressive strength of the cemented sulfur tailings backfill，but also inhibit the strength deterioration of the cemented sulfur tailings backfillThe microstructure test shows that the fiber can effectively prevent the formation and expansion of pores and cracks，so as to improve the me-chanical properties of CSTB and inhibit the strength deterioration of CSTB in the later stageKey wordsfiber length，fiber content，glass fiber，mechanical property，flow performance，microstructure0引言硫铁矿或伴生硫铁矿是国内重要的矿产资源，但硫铁矿的开采会产生大量的含硫尾砂，而含硫尾砂因为硫化物的存在会发生氧化反应产生一定量的酸性液体，所以在地表堆存时不仅会对环境造成严重的污染，而且会在一定程度上侵蚀尾矿坝坝体，进而对尾矿坝坝体的稳定性造成不良的影响1-3。近年来，胶结充填开采逐渐成为主流的矿体资源回采方法，这种方法不仅能够安全、高效地回采井下矿体资源，而且能够有效处理含硫尾砂所带来的环境污染问题，具有显著的应用价值4-6。研究表明，金属矿尾砂中含有的硫化物会对充填体抗压强度产生影响，且硫化物含量过高时会造成胶结充填体后期力学性能劣化及充填体膨胀开裂的现象7。Ayora等指出，当尾砂中含有磁黄铁矿时，充填体内部会生成过量的次生石膏和钙矾石等膨胀相，造成充填体产生开裂破坏和强度失效的现象8。Yin 等指出含硫尾砂中的硫含量增加会导致充填体产生膨胀开裂的现象，并且充填体的后期强度随着硫含量的增加而降低9。陈鑫政等开展了高硫尾砂充填体强度变化规律实验研究，指出高硫尾砂充填体强度随着养护时间的延长呈先增大后逐渐减小的趋势10。冀文明等开展了含硫尾砂膏体充填材料力学特性试验研究，指出含硫尾砂胶结充填体单轴抗压强度均随养护龄期的延长而增大，但后期增幅均有所减小11。郭进平等开展了高硫尾砂胶结充填体强度影响因素实验研究及应用研究，指出骨料含硫量低于 1172%(全尾砂掺量 30%)时不会劣化充填体长期强度12。此外，充填开采活动常处于复杂的地质环境中，在地应力诱发的频繁岩爆及爆破载荷等动力扰动下，往往会造成胶结充填体内部出现微裂纹等损伤，使充填体结构遭到连续性破坏，且在短时间内这些微裂纹会迅速扩展、延伸，进而产生宏观破裂，导致胶结充填体强度和整体稳定性无法满足采21110083-2场充填的要求13。因此，针对充填开采所处的特殊环境，开展含硫尾砂胶结充填体强度演化规律的研究，并探索出适当的方法以提高含硫尾砂胶结充填体强度及整体稳定性是目前矿山含硫胶结充填开采的一个重要研究方向，具有显著的研究价值与现实意义。因此，针对矿山的含硫尾砂胶结充填体的抗压强度出现了明显的劣化现象(充填体抗压强度随养护龄期的延长而降低)，开展相应的研究工作。首先，对不同硫含量的尾砂胶结充填体的力学性能(抗压强度)进行测试，分析硫含量对充填体性能的影响规律。其次，通过添加不同含量和长度的玻璃纤维对含硫尾砂胶结充填体进行改性研究，分析纤维的含量和长度对含硫尾砂充填体性能的影响规律。最后，借助扫描电子显微镜(SEM)对充填体微观结构进行分析，揭示聚丙烯纤维对含硫尾砂胶结充填体力学性能的影响机理。研究结果能够为推广含硫尾砂井下充填提供理论依据。1实验实验采用的全尾砂取自甘肃某镍矿山，粒度分析结果如图 1a 所示。硫精矿尾砂取自硫铁矿山，用于配制不同硫含量的复合尾砂，其化学成分如表 1 所示，粒度分析结果如图 1b所示。胶凝材料采用复合硅酸盐水泥，标号为 PC325。实验采用的尾砂和水泥的化学成分如表 2 所示。镍矿全尾砂和硫精矿尾砂的密度分别为 2794 t/m3和 3751 t/m3。此外，硫精矿尾砂的主要构成矿物为黄铁矿(FeS2)，并有少量的 SiO2。玻璃纤维的物理力学参数如表 3 所示。试验采用的聚丙烯纤维的平均直径为 19 mm，密度为 091 kg/m3，具有良好的耐酸碱性能，并且没有水分吸收和毒性。根据表 3 可知，试验采用的玻璃纤维抗拉强度为 369 MPa，弹性模量为48 GPa，可以看出，玻璃纤维具有较高的弹性模量及抗拉强度。表 1硫精矿尾砂化学成分(质量分数，%)Table1Chemical composition(mass fraction，%)of sulfur concentrate成分COSiCaFeSCuMg其他硫精矿 1072670286209358270035122291表 2水泥及镍矿尾矿化学成分(质量分数，%)Table 2Chemical composition(mass fraction，%)of cement and tailings成分SiO2CaOMgOAl2O3Fe2O3K2OTiO2MnO其他尾矿4220373327140412140390330422水泥283648282501187288107060012431表 3玻璃纤维物理力学参数Table 3Physical and mechanical parameters of glass fiber纤维类型直径mm抗拉强度MPa弹性模量GPa密度g/m3延伸率%玻璃纤维19369480913652实验方案和试样制备实验以复合尾砂的含硫量为单因素设计，恒定料浆质量浓度为 73%，灰砂比为 1 8，配比方案详见表 4。配制的四组尾砂T1、T2、T3、T4分别对应不同的含硫量，它们与复合硅图 1硫精矿尾砂和镍矿尾砂粒度分布:(a)硫精矿尾砂;(b)镍矿尾砂Fig1Particle size distribution of sulfur concentrate and tailings:(a)sulfurconcentrate tailings;(b)nickel tailings酸盐水泥和水搅拌制备成充填料浆。此外，以 T3 组含硫尾砂所配制成的充填体为实验样本，添加不同含量和长度的玻璃纤维对充填体进行改性研究，纤维的长度设计为 3 mm 和12 mm。每种纤维长度下对应的添加量为 02%、04%、06%和08%。当玻璃纤维掺加量为水泥和尾砂质量总和的025%075%时，聚丙烯纤维能够提高尾砂胶结充填体的抗压强度，因此本试验采用的纤维掺量为尾砂和水泥总质量的02%08%14。在设计好实验方案后，按照设计方案将含硫尾砂、水泥和水按比例进行混合，用手持式高速搅拌器将充填料浆搅拌均匀，在测量好料浆的流动度后，将料浆均匀倒入圆柱形塑料模具(模具的直径为 50 mm，高度为50 mm和 100 mm)中，并 将 制 备 出 的 充 填 体 置 于 标 准 恒 温 恒 湿 养 护箱 中进行养护(养护温度(201)，湿度95%)。当充填体表 4实验设计方案Table 4Experimental design scheme试样质量浓度%灰砂比复合尾砂硫精矿%纤维长度mm纤维掺量%A1731 8T16A2731 8T212A3731 8T318A4731 8T425B1731 8T318B2731 8T318B3731 8T318B4731 8T318302040608B5731 8T318B6731 8T318B7731 8T318B8731 8T3181202040608玻璃纤维增强含硫尾砂胶结充填体的力学及流动性能研究/尹升华等21110083-3在养护箱内养护 24 h 后，对充填体进行脱模并分组编号，最后将各组充填体试件继续置于养护箱内养护至设计龄期。本实验所采用的玻璃纤维如图 2 所示。采用的原材料和制备出的部分充填体试样如图 3 所示。图 2实验中使用的不同长度的玻璃纤维:(a)3 mm，(b)12 mmFig2Glass fibers with different length used in the experiment:(a)3 mm，(b)12 mm图 3(a)实验材料，(b)部分样品Fig3(a)Experimental materials，(b)some samples3测试方法31单轴压缩和劈裂抗拉强度试验采用直径为 50 mm、高度为 100 mm 的圆柱体试样进行胶结充填体单轴抗压强度测试。采用 WDW-50 型微机控制电子万能试验机作为本实验的加载设备(如图 4 所示)。试件加载前先用砂纸进行轻微打磨，使得胶结充填体上下面光滑平整，单轴抗压试验加载方式采用位移控制，分别测量各组试块 7 d、14 d、28 d 和 56 d 的单轴抗压强度，每个龄期测试三个试块的强度，并取平均值。图 4试样力学性能测试试验:(a)单轴压缩强度试验，(b)劈裂抗拉强度试验Fig4Test the mechanical properties of sample:(a)uniaxial compressionstrength test，(b)splitting tensile strength test采用直径为 50 mm、高度为 50 mm 的圆柱体试样进行单轴劈裂抗拉强度测试。单轴劈裂抗拉试验加载方式仍采用位移控制，只测量各组试样 28 d 的抗拉强度，每组测试三个试块的强度，并取平均值作为最终的数据。32充填料浆流动性能试验在对胶结充填体进行力学性能测试前，需要对充填料浆进行流动性能测试，分析硫含量和玻璃纤维对充填料浆流动性能的影响规律。采用 NLD-3 砂浆流动度测定仪测试充填料浆的流动度参数，流动度参数依据 GB/T 24192005水泥胶砂流动度测定方法 测定。图 5流动度测定现场试验:(a)流动度测试仪，(b)流动度测试Fig5Field test of sample fluidity determination:(a)NLD-3 mortar fluiditytester，(b)fluidity test33电镜扫描实验采用 SEM 对充填体的微观结构和化学成分进行研究，得出硫含量对尾砂胶结充填体力学性能的影响规律和玻璃纤维对含硫尾砂胶结充填体微观结构和化学成分的影响规律。设备型号和参数如下:JSM-6510A 电子显微镜，分辨率为 6 nm，最大加速电压为 30 kV。图 6JSM-6510A 电子显微镜Fig6JSM-6510A electron microscope4结果与分析41含硫尾砂充填料浆流动度图 7a 为未添加纤维的含硫尾砂料浆流动度参数，图 7b为添加玻璃纤维的含硫尾砂料浆流动度参数。由图 7a 可以看出，含硫尾砂充填料浆的流动度随着硫含量的增加基本遵循二次函数增长规律，说明硫精矿的掺入改善了充填料浆的流动性。硫含量对含硫尾砂充填料浆流动性能产生显著影响的原因在于硫精矿的密度大于尾砂的密度15。当质量浓度固定不变时，尾砂密度随着尾砂中硫含量的增加而增大，导致尾砂料浆的体积分数呈不断降低的趋势，宏观上表现为料浆流动度呈增加的趋势。由图 7b 可以看出，含硫尾砂充填料浆流动度随着纤维含量的增加基本遵循指数函数递减规律，说明添加玻璃纤维会对料浆的流动性能产生不利的影响。此外，当纤维长度为 3 mm 时，随着纤维含量从02%增加至 08%，料浆流动度参数分别为 191 cm、189 cm、181 cm、178cm;当纤维长度为 12 mm 时，随着纤维含量从02%增加至 08%，料浆流动度参数分别为 192 cm、186 cm、18 4 cm、179 cm。由此可知，不同纤维长度下含硫尾砂料浆的流动度参数均非常接近，侧面说明了纤维长度的改变不会对料浆的流动度产生显著的影响。材料导报，2023，37(13):2111008321110083-4图 7含硫尾砂充填料浆流动度:(a)未添加纤维;(b)添加玻璃纤维Fig7Fluidity of the sulfur tailings filler slurry:(a)no fiber added;(b)glass fiber added42含硫尾砂胶结充填体的抗压强度421硫含量的影响图 8 表明了未添加纤维的含硫尾砂胶结充填体抗压强度与硫含量的关系。由图 8 可知，当硫含量为 6%12%时，CSTB 的单轴抗压强度均随着硫含量的增加而增大，但硫含量超过 12%时，CSTB 的单轴抗压强度随着硫含量的增加而降低，并在硫含量为 12%时达到最大值。因此，CSTB 的单轴抗压强度随着硫含量的增加总体上呈现出先增大后减小的趋势，且硫含量存在临界值的现象。当硫含量从 6%增加至12%时，CSTB 在 7 d、14 d、28 d 及 56 d 的单轴抗压强度分别增加了 359%、349%、194%及 123%，但硫含量从 12%增加至 25%时，CSTB 在 7 d、14 d、28 d 及 56 d 的抗压强度分别下降了 843%、254%、213%及 416%。因此，当硫含量在临界值的范围内时，硫含量的增加能够显著提高充填体的早期抗压强度(7 d 与 14 d 的抗压强度)，但硫含量超过临界值后，硫含量的增加会导致充填体的早期强度和后期强度均出现显著降低的现象。当硫含量低于临界含量时，黄铁矿氧化反应产生的次生石膏发挥了降低CSTB孔隙率和提高CSTB图 8含硫尾砂胶结充填体抗压强度与硫含量的关系Fig8elationship between the compressive strength and sulfur content ofcemented sulfur tailings backfill密实度的作用，从而提高了 CSTB 的单轴抗压强度和劈裂抗拉强度16-17。但当硫含量超过临界含量后，黄铁矿的氧化反应生成的过量次生石膏会导致充填体膨胀劣化，从而降低CSTB 的单轴抗压强度和劈裂抗拉强度18-19。此外，当硫含量超过 12%后，过量的酸和硫酸盐会导致 C-S-H 凝胶大量减少，从而降低了充填体的力学性能20。422纤维含量的影响图 9 表明了含硫尾砂胶结充填体的抗压强度与纤维含量的关系。由图 9 可知，当养护龄期为 7 d 时，充填体的单轴抗压强度随着纤维含量的增加呈现出一直增大的趋势。然而，当养护龄期为 14 d、28 d 及 56 d 时，充填体的单轴抗压强度随着纤维含量的增加呈现出先增大后减小的趋势，并且抗压强度在纤维含量为 06%时达到最大值，说明纤维含量存在临界值。当玻璃纤维长度为 3 mm 及含量为06%时，充填体的 7 d、14 d、28 d 及 56 d 抗压强度分别增长了 561%、151%、364%及 904%;当玻璃纤维长度为12 mm及含量为 06%时，充填体的 7 d、14 d、28 d 及 56 d 抗压强度分别增长了734%、311%、417%及 609%。因此，纤维的掺入能够有效地改善充填体的力学性能，尤其是能够大幅度提高充填体的后期强度。合理含量的纤维能够在含硫尾砂胶结充填体内部均匀分散并且相互连接，起到了良好的物理加固作用，从而改善了含硫尾砂胶结充填体的力学性能21-22。然而，过量的纤维会出现相互缠绕并内聚成团，使得充填体在受到荷载时产生应力集中现象，从而无法达到最佳的改善效果23-24，因此含硫尾砂胶结充填体的抗压强度随着纤维含量的增加出现先升高后降低的趋势。此外，含纤维的充填体的 56 d 抗压强度显著高于未添加纤维的充填体的56 d抗压强度，侧面说明了添加纤维不仅能够显著提高充填体的抗压强度，而且能够抑制充填体的强度劣化。图 9含硫尾砂胶结充填体强度与纤维含量的关系:(a)纤维长度3 mm;(b)纤维长度 12 mmFig9elationship between the strength of cemented sulfur tailings backfilland the fiber content:(a)fiber length of 3 mm;(b)fiber length of 12 mm玻璃纤维增强含硫尾砂胶结充填体的力学及流动性能研究/尹升华等21110083-5423纤维长度的影响图 10 表明了含硫尾砂胶结充填体的抗压强度与纤维长度的关系。由图 10 可知，在养护龄期为 7 d、14 d 及 28 d 时，纤维长度的增加有利于提高充填体的抗压强度。当养护龄期为56 d且纤维含量为02%、04%及08%时，纤维长度的增加也有利于提高充填体的后期抗压强度。充填体作为一种水泥基材料，随着养护龄期的不断延长，水泥水化反应生成的胶凝产物逐渐增加，纤维与水泥-尾砂基体间的黏聚力也会逐渐增强，此时纤维长度的增加有利于形成更广的传力体系25，因此当充填体受到加载时，试样内部能够均匀地承载图 10含硫尾砂胶结充填体强度与纤维长度的关系Fig10elationship between the strength of cemented sulfur tailings backfill and fiber length外载荷，从而提高充填体的抗压强度26。43含硫尾砂胶结充填体的抗拉强度采用养护龄期达到 28 d 的含硫尾砂胶结充填体试样为实验对象来研究硫含量及纤维掺量对充填体劈裂抗拉强度的影响。图 11a 为不同硫含量下含硫尾砂胶结充填体抗拉强度的变化特征，图 11b 为添加不同长度纤维下充填体的抗拉强度随着纤维含量的变化特征。由图 11a 可知，含硫尾砂胶结充填体的抗拉强度随着硫含量的增加呈现出先增大后减小的趋势，并在硫含量为 12%时达到最大值。当硫含量从6%增加到 12%时，含硫尾砂胶结充填体的抗拉强度增加了868%，但当硫含量从 12%增加至 25%时，含硫尾砂胶结充填体的抗拉强度降低了 371%。因此，当硫含量在临界值的范围内时，硫含量的增加也能够有效提高含硫尾砂胶结充填体的抗拉强度，但硫含量超过临界值时，硫含量的增加也同样会导致含硫尾砂胶结充填体的抗拉强度出现降低的现象。由图 11b 可知，在纤维长度为 3 mm 和 12 mm 时，含硫尾砂胶结充填体抗拉强度随着纤维含量的增加基本遵循二次函数递增规律，并在纤维含量为 06%时达到最大值，说明纤维含量存在临界值。因此，当采用玻璃纤维来提高含硫尾砂胶结充填体的抗拉强度时，最合理的纤维含量为06%。当玻璃纤维长度为 3 mm 和 12 mm 时，含硫尾砂胶结充填体的抗拉强度随着纤维含量从 0%增加至 06%分别增加了 205%和219%。然而，当玻璃纤维长度分别为 3 mm 及 12 mm 时，含硫尾砂胶结充填体的 28 d 抗压强度随着纤维含量从 0%增加至 06%分别只增加了 364%及 417%。因此，对比添加纤维后的充填体抗压强度和抗拉强度的增幅可知，添加纤维对充填体抗拉强度的改善效果明显优于抗压强度。此外，当纤维长度为 12 mm 时，随着纤维含量从 0%增加至 0 6%，充填体抗拉强度的演化曲线明显越陡，即曲线的斜率明显高于图 11含硫尾砂胶结充填体抗拉强度的变化特征Fig11Variation characteristics of tensile strength of cemented backfill con-taining sulfur tailings材料导报，2023，37(13):2111008321110083-6添加 3 mm 纤维的充填体抗拉强度演化曲线，侧面反映出当纤维含量范围在 0%06%时，纤维长度的增加更有利于提高含硫尾砂胶结充填体的抗拉强度。44玻璃纤维增强含硫尾砂胶结充填体的拉压比分析拉压比为充填体的抗拉强度与抗压强度的比值，以养护龄期为 28 d 的充填体试样为例，对充填体的拉压比进行分析。拉压比的值越大，充填体的变形性能越好，抗裂性能就越强27。纤维增强含硫尾砂胶结充填体的拉压比如图 12 所示。由图 12 可知，当纤维长度为 3 mm 时，充填体的拉压比在纤维含量为 08%时达到最大值，而当纤维长度为 12 mm 时，充填体的拉压比在纤维含量为 04%时达到最大值。纤维含量的增加能够显著提高充填体的拉压比，但在纤维长度为12 mm时，对拉压比增强效果最佳的纤维含量低于纤维长度为 3 mm 的纤维含量。当纤维含量增加时，纤维丝增多，长度越长的纤维意味着纤维丝互相接触的概率越大，而纤维相互接触缠绕成团会增加纤维在充填体内部的不均匀性，降低了纤维对拉压比的增强效应。因此，当添加长度为3 mm的玻璃纤维来改善含硫尾砂胶结充填体的力学性能时，最佳的纤维掺量为 06%，此时充填体具有最佳的变形性能及抗裂能力，而采用长度为 12 mm 的玻璃纤维时，在纤维含量为 04%的情况下，充填体具有最佳的变形性能及抗裂能力。图 12纤维增强含硫尾砂胶结充填体的拉压比Fig12Tension/pressure ratio of fiber reinforced cemented backfill with sul-fur tailings45玻璃纤维对含硫尾砂胶结充填体强度的影响机理图 13 为未添加玻璃纤维和添加玻璃纤维的含硫尾砂胶结充填体的微观结构和形貌。由图 13 可知，玻璃纤维在充填体内部仍然保持着光滑的形态，没有出现明显的断裂和腐蚀的痕迹，说明玻璃纤维具有稳定的物理化学性能，不会参与水泥基材料的水化反应;此外，玻璃纤维表面分布水化产物，说明纤维会在充填体内均匀分散并与砂浆之间形成一定的粘结力，当充填体受到荷载时，能够承担一部分载荷，从而提高了含硫尾砂胶结充填体的力学性能。同时，纤维增强含硫尾砂胶结充填体试样的抗裂性明显优于未含纤维的充填体试样。由图 13a 可知，未含纤维的充填体试样内部存在明显的孔隙和裂隙结构，并且次生石膏、C-S-H 凝胶等水化产物也是在试样的表面产生。由图 13b 可知，含玻璃纤维的充填体试样内部没有明显的裂隙和孔隙结构，说明纤维能够有效阻止孔隙和裂隙的产生和扩展，从而达到提高含硫尾砂胶结充填体力学性能及抑制充填体后期强度劣化的目的。图 13含硫尾砂胶结充填体的微观结构和形貌:(a)未添加纤维;(b)添加玻璃纤维(12 mm)Fig13Microstructure and morphology of cemented sulfur tailing backfill:(a)unreinforced CSTB sample;(b)glass fiber-reinforced(12 mm)5结论(1)充填料浆的流动度随硫精矿掺量的增加呈二次函数递增规律，随玻璃纤维掺量的增加呈指数递减规律，硫精矿改善了料浆的流动性，玻璃纤维抑制了料浆的流动性，纤维长度对料浆流动性无显著影响。(2)充填体的抗压、抗拉强度随硫精矿掺量的增加呈先增大后减小的趋势，也随玻璃纤维掺量的增加呈先增大后减小的趋势。硫精矿掺量为 12%时，充填体抗压、抗拉强度达到最大值;长度为 3 mm 和 12 mm 的两种类型玻璃纤维掺量分别为 06%和 04%时，充填体的力学性能最佳，且纤维对抗拉强度的改善效果明显优于抗压强度。(3)微观测试结果表明，玻璃纤维表面被胶凝产物 C-S-H凝胶所包裹，试样内部没有明显的裂隙和孔隙结构，纤维有效地阻止孔隙和裂隙的产生和扩展，从而提高含硫尾砂胶结充填体的整体力学性能。参考文献1Men Y S，Chai J S Journal of Safety Science and Technology，2009，5(1)，48(in 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