充填料浆中气泡作用机理及其流变特性演变规律 被引量：4

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作者 杨柳华 李金仓 +5 位作者 尹升华 焦华喆 陈新明 寇云鹏 王增加 贾恒伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1894-1905,共12页

充填料浆是由固-液-气三相组成的悬浮体,长期以来有关充填料浆研究重点多是固-液两相的流变特性,而气相因素对于具有复杂流变特性的料浆影响却鲜有报道。气相成分可以显著降低充填浆体的屈服应力、黏度,对于改善管道输送性能、降低管道... 充填料浆是由固-液-气三相组成的悬浮体,长期以来有关充填料浆研究重点多是固-液两相的流变特性,而气相因素对于具有复杂流变特性的料浆影响却鲜有报道。气相成分可以显著降低充填浆体的屈服应力、黏度,对于改善管道输送性能、降低管道磨损等方面具有显著优越性。首先,通过控制引气剂(TTAB)掺量调节料浆含气量,并测定充填料浆表面张力、空气体积分数、流变性能等参数,探寻料浆中气泡对其流变性能的影响规律。其次,引入毛细管力(F_(cay))、无量纲屈服应力(τ_(ref)/τy)气泡演变模型来分析料浆内气泡演变特征,以期探明气泡对料浆流变特性的作用机理。结果表明,当充填料浆含气量较低时(<12.5%),气相因素对悬浮体料浆流变特性影响甚微,而伴随含气量增加气泡对充填料浆流变特性的影响愈发显著。引气剂作用下气泡表面对料浆内细颗粒体产生斥力,降低了水泥、固废(尾砂)等细颗粒的吸附力,导致料浆屈服应力表现为递减趋势,其流动性呈现增强趋势。基于毛细管力(F_(cay))与无量纲屈服应力(τ_(ref)/τ_(y))理论分析了充填料浆不同含气量下流变特性演变机制,当含气量增加(12.5%~27.7%),料浆的表面张力、屈服应力降低,气泡挤压变形;高含气量下(接近28.6%),料浆内气泡极易破裂。另外,气泡滞留充填体内部导致强度劣化,为此就气泡对充填体力学性能影响及其解决措施开展了探索,并提出了3点有效措施。通过揭示气泡对于充填料浆流变特性影响与其演变特征规律,为高泡充填减阻减磨技术发展提供理论支撑。 展开更多

关键词 流变特性 料浆含气量 毛细管力 无量纲屈服应力 气泡演变特征

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矿渣基激发剂在黄金矿山胶结料中的综合性能研究

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作者 孙铭骏 杨纪光 +2 位作者 杨帆 王凯舟 寇云鹏 《世界有色金属》 2024年第24期195-197,共3页

以黄金矿山胶结充填分级尾砂为原材料,研究四类矿渣基激发剂在不同掺量下配制胶结料的速凝早强效果,测定充填料浆的扩展度、流动度、泌水率和凝结时间,不同龄期充填试块抗压强度。研究发现:水玻璃、氢氧化钠、硫酸钠、硫酸铝四种无机盐... 以黄金矿山胶结充填分级尾砂为原材料,研究四类矿渣基激发剂在不同掺量下配制胶结料的速凝早强效果,测定充填料浆的扩展度、流动度、泌水率和凝结时间,不同龄期充填试块抗压强度。研究发现:水玻璃、氢氧化钠、硫酸钠、硫酸铝四种无机盐矿渣基激发剂研制的胶结料可有效提高充填体早期强度。效果依次为氢氧化钠>硫酸钠>硫酸铝>水玻璃,氢氧化钠早强效果最好。同时考虑到工业应用安全性、实用性、经济性,开展矿渣基激发剂复合试验,复合使用硫酸钠和硫酸铝两种矿渣基激发剂作为胶结料,缩短了凝结时间,大幅提高各龄期强度,流动度、扩展度和泌水率,满足生产要求。 展开更多

关键词 黄金矿山 激发剂 胶结料 综合性能

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某金矿压滤尾砂膏体充填综合性能试验 被引量：3

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作者 寇云鹏 杨纪光 +3 位作者 齐兆军 杜加法 荆晓东 盛宇航 《金属矿山》 CAS 北大核心 2019年第4期31-35,共5页

某金矿使用+37μm的粗尾砂进行高浓度胶结充填,并已成熟运用粗尾砂胶结充填技术。为最大限度使用尾砂,减少-37μm的细尾砂堆存到尾矿库中,降低整个矿山开采成本和消除安全隐患,该金矿对压滤(全)尾砂膏体充填综合性能进行了试验研究。试... 某金矿使用+37μm的粗尾砂进行高浓度胶结充填,并已成熟运用粗尾砂胶结充填技术。为最大限度使用尾砂,减少-37μm的细尾砂堆存到尾矿库中,降低整个矿山开采成本和消除安全隐患,该金矿对压滤(全)尾砂膏体充填综合性能进行了试验研究。试验结果表明:压滤(全)尾砂膏体充填综合指标高于分级尾砂高浓度充填,质量浓度76%的料浆坍落度、扩展度、屈服应力、黏度和泌水率等综合指标最优,满足采矿方法的要求,并根据矿山生产实际,提出了压滤(全)尾砂膏体充填工艺方案。 展开更多

关键词 充填采矿方法 压滤尾砂 全尾砂膏体 质量浓度

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运动状态下全尾砂胶结料浆流变参数时变性研究 被引量：6

4

作者 寇云鹏 齐兆军 +4 位作者 盛宇航 杜加法 荆晓东 宋泽普 杨纪光 《有色金属（矿山部分）》 2019年第1期15-19,共5页

全尾砂胶结料浆在管路输送过程中流变参数具有时变性。以连续搅拌方式模拟料浆在输送过程中的运动状态,借助Brookfield流变仪研究了不同质量浓度和灰砂比条件下,搅拌时间对料浆流变参数的影响规律及作用机理。研究结果表明:1)当搅拌时... 全尾砂胶结料浆在管路输送过程中流变参数具有时变性。以连续搅拌方式模拟料浆在输送过程中的运动状态,借助Brookfield流变仪研究了不同质量浓度和灰砂比条件下,搅拌时间对料浆流变参数的影响规律及作用机理。研究结果表明:1)当搅拌时间逐渐增加时,灰砂比1∶5,质量浓度分别为72%、74%和76%的全尾砂胶结料浆其屈服应力和黏性系数均随之增大,且料浆质量浓度越高,搅拌时间对料浆流变参数的影响越显著;2)质量浓度74%,灰砂比分别为1∶5、1∶10和1∶15的全尾砂胶结料浆屈服应力和黏性系数也随搅拌时间的增加而增大。料浆流变参数增大的主要原因为:料浆中水泥水化反应产生的具有凝聚网络结构的凝胶成分含量随时间的增加而不断增加。 展开更多

关键词 全尾砂胶结料浆 流变参数 运动状态 时变性

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基于PVM技术的充填膏体搅拌过程细观结构演化 被引量：3

5

作者 杨柳华 高炀 +4 位作者 尹升华 焦华喆 陈新明 王洪江 寇云鹏 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期325-333,共9页

膏体性能是体系内部不同颗粒、组分之间协同作用的结果,探明充填料浆在搅拌作用下细观结构形态的演化过程,对完善膏体搅拌理论、改善膏体充填性能、实现矿山降本增效具有重要意义。采用激光颗粒显微成像(PVM)技术获取膏体料浆在不同搅... 膏体性能是体系内部不同颗粒、组分之间协同作用的结果,探明充填料浆在搅拌作用下细观结构形态的演化过程,对完善膏体搅拌理论、改善膏体充填性能、实现矿山降本增效具有重要意义。采用激光颗粒显微成像(PVM)技术获取膏体料浆在不同搅拌时刻的细观结构图像,经二值化处理后应用Avizo软件得到料浆中团聚体的等效直径(d),来表征膏体细观结构特征,并基于Blake-Kozeny方程及Hattori-Izumi理论构建d-t关系模型,最后将所得实验值和理论值进行对比分析。研究结果表明:膏体搅拌制备过程分为浸湿黏结和剪切分散2个阶段,在搅拌作用下料浆细观结构的等效直径先增大后降低,最终趋于稳定。在浸湿黏结阶段,颗粒与液体之间形成类似“核-壳”结构,并在液桥力的作用下不断吸附周围的颗粒,随着被吸附的颗粒越来越多,“核-壳”结构尺寸渐渐增大(d与时间t的0.5次方成正比),并在35 s左右达到峰值;在剪切分散阶段,“核-壳”结构的体积分数达到临界状态无法吸附更多颗粒,团聚体在剪切力的作用下发生破裂,细观结构的等效直径不断变小(d与t成反比),并于300 s后趋于稳定,物料转变为均质“膏体”状态。基于等效直径的细观结构演化模型量化了充填料制备过程,促进了固废充填技术的完善。 展开更多

关键词 PVM技术 细观结构 剪切分散 膏体搅拌 等效直径

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飞翼充填泵助推矿山充填系统发展 被引量：5

6

作者 寇云鹏 李俊 杨立伟 《矿业装备》 2012年第10期56-56,58,共2页

长期以来,我国矿产资源开发促进经济发展的同时也产生了大量采空区和尾矿,这些未处理的采空区和形成于地表的尾矿库不但给企业和社会带来了重大安全隐患,还严重影响了矿区生态环境和人们的日常生活。为有效解决尾矿及采空区问题,泵送尾... 长期以来,我国矿产资源开发促进经济发展的同时也产生了大量采空区和尾矿,这些未处理的采空区和形成于地表的尾矿库不但给企业和社会带来了重大安全隐患,还严重影响了矿区生态环境和人们的日常生活。为有效解决尾矿及采空区问题,泵送尾矿充填技术得到迅速发展。作为尾矿充填系统主要设备之一,充填工业泵是飞翼股份有限公司(以下简称飞翼公司)根据公司发展战略和市场需求研制的重大创新型产品,具有连续工作时间长,泵送距离远,泵送骨料粒径大等特点。目前,飞翼公司已形成工业泵系列化产品,并依托泵送技术开展尾矿充填系统研究,已成功在多个矿区投入运行,成果显著。 展开更多

关键词 矿山充填 充填系统 充填泵 工业泵 飞翼 尾矿库 矿区生态环境 采空区 尾矿充填 泵送量

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分级细尾砂胶结充填强度和料浆流变性能试验研究 被引量：13

7

作者 朱庚杰 齐兆军 +2 位作者 寇云鹏 栾黎明 吴再海 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期18-22,共5页

以某黄金矿山分级细尾砂为研究对象,在对充填材料基本物理化学性质检测分析的基础上,开展了强度试验和料浆流变特性试验。结果表明:新型胶凝材料固化分级细尾砂效果好,充填体早期强度较传统胶凝材料高,有利于缩短采矿周期。添加新型胶... 以某黄金矿山分级细尾砂为研究对象,在对充填材料基本物理化学性质检测分析的基础上,开展了强度试验和料浆流变特性试验。结果表明:新型胶凝材料固化分级细尾砂效果好,充填体早期强度较传统胶凝材料高,有利于缩短采矿周期。添加新型胶凝材料的分级细尾砂料浆流变曲线符合Herschel-Bulkley(H-B)流变模型,随尾砂浆浓度增加,料浆屈服应力呈指数增长,而塑性黏度缓慢增加;料浆屈服应力随新型胶凝材料掺量增加不断增大,塑性黏度则先增大后降低。 展开更多

关键词 胶结充填 充填料浆 胶凝材料 分级细尾砂 抗压强度 H-B流变模型 流变性能

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尾砂胶结含盐冻结充填体力学特性研究 被引量：11

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作者 吴再海 纪洪广 +2 位作者 姜海强 齐兆军 寇云鹏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1874-1880,共7页

矿山充填开采正逐步向寒区甚至永久冻土区发展,这些区域含盐地下水分布非常广泛。同时,极端寒冷条件下往往需要向充填材料中加入一些防冻盐以防止料浆在输送过程中发生冻结。通过室内测试分析了-6℃环境下不同盐分(Na Cl)膏体充填体力... 矿山充填开采正逐步向寒区甚至永久冻土区发展,这些区域含盐地下水分布非常广泛。同时,极端寒冷条件下往往需要向充填材料中加入一些防冻盐以防止料浆在输送过程中发生冻结。通过室内测试分析了-6℃环境下不同盐分(Na Cl)膏体充填体力学特性(强度和初始弹性模型)随时间演化特征。利用单轴压力机测得了龄期为7、28、90 d膏体充填体的强度和初始弹性模量,结果表明NaCl的加入会降低冻结充填体的强度,其影响程度取决于胶结料类型。试样的强度随着养护时间的增加而增大。此外,不论盐分浓度、养护时间和胶结料类型,试样的强度与初始弹性模量之间存在显著的线性关系。该研究结果可以为寒区含盐膏体充填技术的开展提供一些依据。 展开更多

关键词 含盐膏体 冻结 强度 初始弹性模量

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某矿山全尾砂似膏体充填配比试验研究 被引量：8

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作者 齐兆军 宋泽普 +3 位作者 寇云鹏 刘超 荆晓东 杨纪光 《金属矿山》 CAS 北大核心 2018年第1期68-72,共5页

某矿山目前采用立式砂仓自然沉降后的粗粒级尾砂进行自流胶结充填,存在充填体泌水量较大,凝固时间长,强度低等问题。针对该矿山现有充填方式存在的问题,结合膏体充填的优势,开展了该矿山尾砂似膏体充填配比试验研究。主要对该矿山全尾... 某矿山目前采用立式砂仓自然沉降后的粗粒级尾砂进行自流胶结充填,存在充填体泌水量较大,凝固时间长,强度低等问题。针对该矿山现有充填方式存在的问题,结合膏体充填的优势,开展了该矿山尾砂似膏体充填配比试验研究。主要对该矿山全尾砂和分级尾砂进行了物化性质分析,在此基础上开展了全尾砂和分级尾砂似膏体充填配比试验研究,对比分析了2种尾砂充填体的坍落度、泌水率以及单轴抗压强度等指标,结合矿山生产对充填体强度的要求,确定满足生产要求的最佳配比。研究结果表明:充填骨料采用全尾砂较分级尾砂效果好,全尾砂充填体强度能满足矿山生产需要,并根据矿山生产实际,提出了全尾砂似膏体充填配比方案。 展开更多

关键词 似膏体充填 分级尾砂 全尾砂 充填体强度 充填配比方案

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某金矿两段分级超细尾砂静态沉降与半工业浓密试验研究 被引量：4

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作者 杨纪光 吴再海 +4 位作者 寇云鹏 王增加 宋泽普 荆晓东 朱庚杰 《金属矿山》 CAS 北大核心 2022年第9期37-42,共6页

某金矿对分级细尾砂进行旋流分级,得到+37μm含量25%以下、-19μm含量60%以上的超细尾砂。基于该两段分级超细尾砂开展了室内静态絮凝沉降试验和半工业浓密试验。静态沉降试验分析了砂浆浓度、絮凝剂单耗对絮团沉降行为的影响,试验发现... 某金矿对分级细尾砂进行旋流分级,得到+37μm含量25%以下、-19μm含量60%以上的超细尾砂。基于该两段分级超细尾砂开展了室内静态絮凝沉降试验和半工业浓密试验。静态沉降试验分析了砂浆浓度、絮凝剂单耗对絮团沉降行为的影响,试验发现絮团沉降速度随着砂浆浓度的增加而减小,而絮凝剂单耗存在最优值,高于或低于该值,絮团沉降速度反而变慢。半工业浓密试验探究了泥层高度对浓密的影响,研究了固体通量对溢流水含固量和底流浓度的影响,试验结果表明:泥层高度与浓密的底流浓度呈非线性,底流浓度随着泥层高度的增加呈先增大后最终趋于平稳;随着固体通量的增加,溢流水含固量逐渐增大,而底流浓度与固体通量呈线性负相关。试验数据成功应用到1000 m ^(3)无动力高效浓密机,实现了工业应用。 展开更多

关键词 矿山充填 两段分级 浓密试验 超细尾砂 静态沉降 半工业浓密

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某矿山全尾砂似膏体料浆L管试验研究 被引量：3

11

作者 齐兆军 宋泽普 +3 位作者 寇云鹏 杜加法 刘超 杨纪光 《中国矿业》 北大核心 2018年第10期161-164,共4页

某金矿目前采用立式砂仓自然沉降后的粗粒级尾砂进行自流胶结充填,充填效果不佳,拟采用全尾砂似膏体充填解决充填体泌水量较大、凝固时间长、强度低等问题。该矿全尾砂料浆达到膏体(似膏体)状态的质量浓度为72%~74%。管流阻力是充填料... 某金矿目前采用立式砂仓自然沉降后的粗粒级尾砂进行自流胶结充填,充填效果不佳,拟采用全尾砂似膏体充填解决充填体泌水量较大、凝固时间长、强度低等问题。该矿全尾砂料浆达到膏体(似膏体)状态的质量浓度为72%~74%。管流阻力是充填料浆管道输送的重要参数,为探索该矿山全尾砂似膏体充填料浆的输送特性,开展了L管试验测定其管流阻力及流变参数。试验结果表明:该矿山全尾砂似膏体充填料浆在质量浓度72%~74%时具有一定的抗离析能力,工程上可实现长距离输送;随料浆质量浓度增加,流动阻力明显增大,料浆流速及可实现顺利输送的充填倍线减小;在管道内径100mm时,可实现顺利输送的充填倍线约为2.26~3.02。 展开更多

关键词 全尾砂 似膏体充填 L管 管流阻力 流变参数 充填倍线

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“三下”压煤充填开采研究现状综述 被引量：13

12

作者 李俊 寇云鹏 +1 位作者 杨震 王世祖 《黑龙江科技信息》 2012年第12期43-44,共2页

介绍了目前"三下"压煤充填开采常用的干式充填、水力充填和胶结充填开采技术及其特点,详细阐述了国内外煤矿充填技术的应用现状,论述了"三下"压煤充填开采技术的发展方向。

关键词 充填开采 “三下”压煤 绿色开采

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煤矿膏体充填料浆管道输送技术若干问题探讨

13

作者 杨震 寇云鹏 李俊 《黑龙江科技信息》 2012年第17期16-16,148,共2页

膏体料浆广泛应用于煤矿充填工程中,通过对膏体充填料浆管道输送理论的研究,探讨膏体充填料浆的自流输送条件和泵压输送条件,为煤矿充填工程的设计和充填泵的设计选型提供理论依据。

关键词 膏体料浆 管道输送 自流输送 泵压输送

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某金矿高浓度料浆输送状态分析 被引量：2

14

作者 王增加 齐兆军 +2 位作者 寇云鹏 栾黎明 盛宇航 《中国矿业》 2021年第S01期419-422,共4页

某金矿采用充填采矿法进行开采,随着开采深度的增加,千米深井高浓度料浆的输送及管路设计布置等问题逐渐显现。本文就某金矿尾砂和胶凝材料性质进行分析,利用环管试验及生产中获得的管路监测数据,通过公式验证和数据拟合的方式,得出适... 某金矿采用充填采矿法进行开采,随着开采深度的增加,千米深井高浓度料浆的输送及管路设计布置等问题逐渐显现。本文就某金矿尾砂和胶凝材料性质进行分析,利用环管试验及生产中获得的管路监测数据,通过公式验证和数据拟合的方式,得出适合该金矿及周边矿山工程计算应用的高浓度料浆输送阻力损失、流速等分析公式,为今后的生产工作提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 高浓度料浆 深井 输送状态 压力损失

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