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淺談應(yīng)用煤矸石回填場地論文
摘要：本文論述了利用煤矸石回填場地基礎(chǔ)的工藝程序，注意事項以及社會經(jīng)濟(jì)效益分析，將煤矸石變廢為寶、節(jié)約土地資源，使其在場地基礎(chǔ)建設(shè)中進(jìn)行推廣應(yīng)用，并為今后的工作提供一些經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞：回填場地煤矸石填充工藝效益
1概況
煤矸石為煤礦開采過程和選煤廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣，煤礦經(jīng)過多年開采，煤矸石堆積如山。20世紀(jì)80年代以來，由于機(jī)械化采掘程度的提高和煤層開采深度加深，煤礦排放的矸石大量增加，我國煤炭系統(tǒng)多年積存下來的矸石達(dá)10億t以上，現(xiàn)在每年還要排放近1億t。眾多矸石山不但占用大量土地，而且煤矸石中所含的硫化物會污染大氣和水源，造成嚴(yán)重的后果，其中所含的黃鐵礦易被空氣氧化，放出大量熱量可以促使煤矸石自燃，燃燒時散發(fā)出有毒氣體，使矸石山附近居民患慢性支氣管炎和哮喘者增多，樹木枯萎，莊家減產(chǎn)。煤矸石受雨水沖刷又會淤積河流、污染水源。矸石山滑坡事故常會造成人員傷亡事故。因此煤矸石的處理和利用問題是一個重要課題，而將其作為各種場地的回填料不失為解決上述問題的一個有效方法。我們通過研究、實驗分析，總結(jié)出一套較為可行的回填場地的方法。
2填充工藝
2.1原料選擇煤矸石表面粘附著一定量的煤，仍存在燃燒的可能性。煤矸石在含水量較高時，形成煤泥而失去強(qiáng)度，易變形，對場地?fù)p害較大，因此首先要進(jìn)行燒矢量試驗。凡燒矢量大于16%的煤矸石不得用作場地填充料。為指導(dǎo)施工，還要進(jìn)行重型標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗、含水量試驗、液塑限聯(lián)合測定試驗等。試驗方法和土工試驗方法相同。
2.2填充程序
2.2.1填筑前將原地表進(jìn)行清理、平整、壓實，達(dá)到規(guī)范要求的壓實度。
2.2.2為便于邊坡植草，在填筑煤矸石之前應(yīng)先填筑護(hù)肩土。要求在削坡后，填方設(shè)計范圍內(nèi)護(hù)肩土的寬度為0.8~1.0m，shi使所有土方的塑性指數(shù)不小于15。由于土方的松散系數(shù)大于煤矸石（土方松鋪系數(shù)為1.5，煤矸石松鋪系數(shù)約為1.3），因此護(hù)坡土填筑厚度宜高于煤矸石1.3~1.5倍，并進(jìn)行預(yù)壓實，待煤矸石填鋪后，同步壓實，以增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)。
2.2.3煤矸石填筑。由于矸石山體比較疏松，所以可以直接采用挖掘機(jī)進(jìn)行挖掘，自卸車運輸。在預(yù)填場地上首先應(yīng)根據(jù)各運輸車的載重量及煤矸石的松鋪系數(shù)計算各車卸料的縱橫間距，由專人指揮卸車，土和煤矸石結(jié)合部位要求填筑細(xì)粒料，便于土、煤矸石結(jié)合，以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性。用推土機(jī)攤鋪、平整。煤矸石的松鋪厚度不超過30cm。
2.2.4灑水碾壓。攤鋪平整后，要檢測煤矸石的含水量，根據(jù)最佳含水量確定是否灑水及灑水量。若含水量適中，可以直接進(jìn)行碾壓；若含水量偏低，一般要分兩次灑水。第一次灑水約為總用水量的60~70%。待2~4小時挖開數(shù)點檢查，待滲透深度超過厚度的3/4時（以不粘輪為度），開始進(jìn)行碾壓2~3遍。壓路機(jī)選用30t以上振動壓路機(jī)，強(qiáng)振不少于2遍，使煤矸石基本上完全破碎，重新組合。然后噴灑第二次水，灑水量約為總用水量的30~40%，待4~8小時后即可碾壓。用重型壓路機(jī)強(qiáng)振1~2遍，靜壓2~3遍，表面無明顯輪跡，不出現(xiàn)松散、翻漿、軟彈等現(xiàn)象，使表面光潔密實，形成板體。
2.2.5檢測方法。基槽下0~80cm之內(nèi)用灌砂法進(jìn)行檢測，80cm以下采用工藝法（粗粒式）或核子儀法（用灌砂法核定，細(xì)粒式）。工藝法即通過試驗確定30t以上振動壓路機(jī)達(dá)到壓實度的遍數(shù)為依據(jù)后，表面無明顯輪跡，無松散現(xiàn)象，碾壓過程中顆粒無明顯移位，即可認(rèn)為壓實符合要求。煤矸石場地基礎(chǔ)竣工后，應(yīng)進(jìn)行彎沉試驗或承載板測定，以評定質(zhì)量。
3注意事項
3.1矸石山體較松散且堆積較高，有的達(dá)到30m高，同時會出現(xiàn)坍塌、滑坡等現(xiàn)象。因此挖裝時要注意安全，施工中派專人負(fù)責(zé)觀察山體的變化，一旦發(fā)現(xiàn)有異�，F(xiàn)象時，立即指揮機(jī)械車輛撤離現(xiàn)場。
3.2由于矸石山體內(nèi)部易自燃，使山體中有大量的熱量，因此遇有溫度較高的煤矸石時，應(yīng)先灑水冷卻后再裝運。同時由于矸石山體自燃程度不同，出現(xiàn)黑色、灰褐色及紅色等幾種沒跟是。褐色煤矸石含碳量高，燒失量偏大，因此在施工中，優(yōu)先選用紅色矸石，其次是紅色灰褐色矸石，選用黑色矸石時應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行試驗，若試驗結(jié)果符合技術(shù)要求方可使用。在距場地填方頂面深度80cm范圍內(nèi)，采用燒失量低于8%的紅色煤矸石，其粒徑控制在10cm以下，其中最上壓實層所用的煤矸石的粒徑控制在6cm以下。
3.3平整工程中，應(yīng)由專人剔除粒徑大于20cm的煤矸石塊、垃圾等，對于在碾壓工程中形成支點的矸石塊要進(jìn)行處理，確保碾壓質(zhì)量。
3.4平整工程中對于大顆粒集中的區(qū)域，應(yīng)用細(xì)粒料填充處理，確保壓實后密實，特別是土與矸石的結(jié)合部。
3.5灑水工程中，要噴灑均勻，不能忽多忽少。對土與矸石的結(jié)合部位要重點對待，由于土與矸石的最佳含水量和用水量的不同，因此極易造成土方翻漿，在施工中可以采用人工灑水，少量多次的方法，以保證壓實工程中土與矸石結(jié)合良好。
3.6由于煤矸石需用大量的水，在鋪筑之前將煤矸石灑水濕潤，可以縮短施工時間，加快工程進(jìn)度。
3.7碾壓要配備大噸位（30t以上）振動壓路機(jī)，同時嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)定的要求進(jìn)行操作，即先邊后中，先低后高，先慢后快，先輕后重，先穩(wěn)后振的原則，土與矸石結(jié)合部位及邊緣要多壓2~3遍，確保結(jié)構(gòu)的整體性。
4工程效益
4.1利用煤矸石作為場地填充材料，即可廢物利用又可以節(jié)約大量土地，做到節(jié)能減排。
4.2根據(jù)紅色煤矸石含水量小、吸水性強(qiáng)的特點，在土層中摻拌紅色煤矸石可以處理翻漿、軟彈等現(xiàn)象。
4.3由于煤矸石堆積時間長，內(nèi)燃使煤矸石中含有CaO、MgO等成份，從而提高了場地基礎(chǔ)板體的強(qiáng)度，優(yōu)化了基礎(chǔ)的性能，同時煤矸石基礎(chǔ)不透性好，在施工中受雨水影響相對較少，加快了基礎(chǔ)施工的進(jìn)度。
4.4煤矸石基礎(chǔ)質(zhì)量經(jīng)試驗檢測全部符合技術(shù)要求。彎沉值較小，提高了基礎(chǔ)承載力。
5結(jié)語
使用煤矸石填充場地基礎(chǔ)在建設(shè)中使用較少，本文所介紹的內(nèi)容是我們通過實驗，并參考用煤矸石公路路基的做法的一些心的體會，由于水平有限，對問題的分析、研究比較膚淺。因此還有很多問題有待我們今后不斷地共同探索和研究，使煤矸石變廢為寶，在今后的建設(shè)中發(fā)揮更大的作用。
參考文獻(xiàn)：
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