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尾砂充填料浆流变性能模型与试验研究 被引量:32
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作者 蔡嗣经 黄刚 +1 位作者 吴迪 张亚东 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期882-886,共5页
以地下矿山尾砂充填料为研究对象,试验研究与理论分析相结合的方法,利用R/S+流变仪和岩石力学试验机对充填料浆的流变性能进行试验研究.引入Papanastasiou黏塑性流体模型来表征尾砂充填料浆的黏度和切应力变化过程.研究结果表明:该黏塑... 以地下矿山尾砂充填料为研究对象,试验研究与理论分析相结合的方法,利用R/S+流变仪和岩石力学试验机对充填料浆的流变性能进行试验研究.引入Papanastasiou黏塑性流体模型来表征尾砂充填料浆的黏度和切应力变化过程.研究结果表明:该黏塑性流体模型预测的结果和试验结果相吻合,因此可用于理论分析计算;得到不同的压力增长指数下切应力-切变速率曲线;尾砂充填料浆的黏度和屈服应力随料浆质量分数的增加而增大;同一质量分数下,胶结尾砂的黏度和屈服应力比全尾砂大.通过对充填料浆流变性能的研究,为矿山充填设计提供了理论和实验依据. 展开更多
关键词 填采矿法 尾砂充填料浆 黏塑性流体 屈服应力 流变性能
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高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速研究 被引量:12
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作者 甘德清 高锋 +2 位作者 陈超 卢宏建 张亚宾 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第11期22-26,共5页
以某地下矿山超大规模充填开采发展趋势为背景,结合矿山环境保护的迫切需要,充分考虑粒级组成、料浆黏度、料浆与载体密度、物料密度、管径、管壁粗糙度、管道安装质量、物料加权平均沉降速率等复杂因素,以管道输送阻力损失最小为原则... 以某地下矿山超大规模充填开采发展趋势为背景,结合矿山环境保护的迫切需要,充分考虑粒级组成、料浆黏度、料浆与载体密度、物料密度、管径、管壁粗糙度、管道安装质量、物料加权平均沉降速率等复杂因素,以管道输送阻力损失最小为原则研究高浓度全尾砂充填料浆在不同直径管道内的临界流速,构建高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速模型,分析管径和浓度对临界输送流速的影响规律。经验证,高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速模型的计算结果可靠,模型计算得出的临界输送流速随管径、浓度等因素的变化表现出明显的规律性。研究结果表明:随着管径的增大,高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速呈按幂函数增大的变化特征;随着浓度的增大,高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速呈按三次多项式减小的变化特征。 展开更多
关键词 高浓度全尾砂充填料浆 临界流速 填管道 管径 浓度
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基于环管试验的改性全尾砂充填料浆输送性能 被引量:17
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作者 郑伯坤 姚维 +2 位作者 黄腾龙 张凌云 尹旭岩 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期520-529,共10页
针对深部矿山充填系统中由于小充填倍线引起的竖直管段势能高、易造成爆管事故增加的问题,本文利用坍落度和环管试验研究低密改性剂、C料含量、料浆质量浓度对全尾砂充填料浆输送性能的影响,并在环管试验的基础上,结合宾汉流体模型对不... 针对深部矿山充填系统中由于小充填倍线引起的竖直管段势能高、易造成爆管事故增加的问题,本文利用坍落度和环管试验研究低密改性剂、C料含量、料浆质量浓度对全尾砂充填料浆输送性能的影响,并在环管试验的基础上,结合宾汉流体模型对不同工况的充填料浆流变参数进行了计算。结果表明:低密改性剂的掺入、C料含量和料浆质量浓度的增加都会使得料浆的扩展度降低;与未改性的充填料浆相比,改性后料浆的屈服应力增长幅度在31.99%(68%)到20.67%(72%)之间,塑性黏度降低幅度约为23%;通过流体静力学平衡理论和扩展度与屈服应力、塑性黏度间的回归函数,建立了三山岛金矿充填料浆沿程阻力经验计算公式,该公式可用于现场快速、有效地预估料浆的输送性能。 展开更多
关键词 尾砂充填料浆 流变参数 环管试验 深井 沿程阻力
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金属矿山充填料浆管道输送理论研究20 a进展与展望 被引量:1
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作者 甘德清 孙海宽 +2 位作者 刘志义 薛振林 张友志 《金属矿山》 北大核心 2025年第1期9-26,共18页
尾砂胶结充填采矿法是实现绿色矿山建设,符合“双碳”战略发展的重要采矿手段。管道输送系统为充填料浆顺利输送至采空区提供了可靠途径,随科技进步而不断发展。分析了近20 a国内外充填料浆管道输送的发展脉络,提出了管道输送系统具备的... 尾砂胶结充填采矿法是实现绿色矿山建设,符合“双碳”战略发展的重要采矿手段。管道输送系统为充填料浆顺利输送至采空区提供了可靠途径,随科技进步而不断发展。分析了近20 a国内外充填料浆管道输送的发展脉络,提出了管道输送系统具备的3个特点。首先,管道输送研究理论体系丰富,归为尾砂胶结充填料浆性质及管流特性两方面;其次,管道输送安全事故频发,堵管、爆管、磨损失效尤为突出,开展管输理论与工程应用研究具有重要现实意义;最后,为提高矿石开采效率,实现采充协调,大流量管输系统成为料浆输送的主要发展趋势。基于管道输送两方面研究内容,从充填料浆自身属性角度出发系统梳理了充填材料类型及充填料浆的流变性、触变性等研究进展,从管输特性角度综述了管输的具体影响因素及管流特性取得的研究成果,并对速度场分布、管输阻力计算方法、管道磨损、管流可视化及传热等方面所建立的理论体系展开了深入探讨。结果表明:常采用Bingham模型及H-B模型描述不同类型的充填料浆流变特性、塑性黏度及屈服应力等流变参数是料浆管道输送的主要影响因素,通过加入减阻剂、减水剂或缓凝剂等外添加剂可以有效改善料浆流层间的黏滞阻力;优化管径、输送速度、充填倍线等设计参数可改善充填料浆在管道内的流动状态,减少流动过程的摩擦阻力损失。针对“三高一扰动”问题及经济高速发展需求,在“双碳”背景下,展望了未来管输核心装备及技术研发的发展前景,认为未来研究侧重点主要包括:(1)在装备方面,开发新型充填材料,充分利用工业固废资源,实现绿色清洁生产;建立一套自动化充填料浆制备系统,依据料浆性质与管输设计参数进行自适应性计算与分析,实现物料精准控制;对管道材料进行精细化加工或替换,减少输送摩擦阻力,提高料浆输送效率;实现充填料浆的物理可视化监测,减少堵管爆管事故发生。(2)在技术层面,有必要进一步将矿业工程学科与计算机科学的交叉融合,致力于开发智能化、可视化、高效化且经济性显著的现代充填料浆管道输送系统。 展开更多
关键词 填开采 尾砂胶结填料 管道输送 清洁生产 智能化 研究现状 未来展望
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金川全尾砂膏体充填料浆流变特性研究 被引量:40
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作者 王新民 肖卫国 +1 位作者 王小卫 肖智政 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期13-16,共4页
对金川公司全尾砂膏体充填料浆的流变特性进行了研究 ,并对其参数与各物料用量的定量关系进行分析 ,得出了充填料浆最佳配合比的工程平均 ,进而建立了流变模型 ,推荐了泵送管道沿程摩阻损失的计算公式。为金川膏体充填系统的设计及保证... 对金川公司全尾砂膏体充填料浆的流变特性进行了研究 ,并对其参数与各物料用量的定量关系进行分析 ,得出了充填料浆最佳配合比的工程平均 ,进而建立了流变模型 ,推荐了泵送管道沿程摩阻损失的计算公式。为金川膏体充填系统的设计及保证料浆顺利输送提供了技术依据 ,同时可为同类矿山的设计提供参考。 展开更多
关键词 尾砂膏体填料 流变特性 输送 填采矿法
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减水剂对全尾砂胶结充填料浆流变性的影响 被引量:9
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作者 盛宇航 齐兆军 +1 位作者 寇云鹏 李广波 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2020年第4期94-99,共6页
以全尾砂胶结充填料浆为研究对象,采用桨式旋转流变仪定量分析了聚羧酸(PC)、萘系(PNS)和三聚氰胺系(PMC)三种高效减水剂对料浆流变性能(屈服应力与塑性黏度)和触变性的影响。结果表明:掺入减水剂的料浆流变行为符合Bingham模型;三种类... 以全尾砂胶结充填料浆为研究对象,采用桨式旋转流变仪定量分析了聚羧酸(PC)、萘系(PNS)和三聚氰胺系(PMC)三种高效减水剂对料浆流变性能(屈服应力与塑性黏度)和触变性的影响。结果表明:掺入减水剂的料浆流变行为符合Bingham模型;三种类型减水剂掺入料浆后均能降低屈服应力、塑性黏度和触变环面积,且掺量越高降低幅度越大,料浆流变性改善效果越好。三种类型减水剂对料浆流变性改善程度存在差异,其中PC作用效果最好。随着养护龄期的增加,料浆的屈服应力、塑性黏度和触变环面积随之增大,减水剂对料浆流变性的作用效果减弱。 展开更多
关键词 尾砂胶结填料 减水剂 屈服应力 塑性黏度 触变性
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