废石尾砂混合料浆充填启动方式与管输阻力

针对金川矿山充填法采矿,研究了废石尾砂混合充填料浆配比设计与充填工艺,解决混合粗骨料料浆充填在启动阶段存在的沉淀离析难题,为废弃物在充填采矿中应用奠定基础.分别进行细砂引流、分级尾砂引流和直接放流三种启动方式的工业试验以及管道输送阻力损失试验.结果表明,直接放流启动方式可用于混合粗骨料充填料浆在起始阶段的管道输送.根据混合粗骨料的料浆管输阻力试验,建立充填料浆管道输送阻力与管径、料浆流速和料浆浓度的关系,确定废石与尾砂配合质量比为6∶4的混合粗骨料料浆可输送上限浓度为78%.在此条件下,混合粗骨料料浆管输阻力最小.     

废石-尾砂高浓度料浆的流变特性及输送参数优化

料浆的流变特性是实现料浆管道输送的基础,影响着管路设计与阻力计算等技术问题.废石-尾砂料浆的水灰比或骨料性质都不同于混凝土及全尾砂浆,料浆结构更加复杂,确定最佳管输料浆组合变得更加困难.通过对某矿山废石和尾砂的级配分析,选用废石和尾砂优化后的配合比(6∶4,7∶3,8∶2)制成高浓度料浆进行流变实验,首先回归流变曲线获取流变参数,其次应用灰色关联理论对屈服应力及粘度的影响因素进行排序与分析,最后应用Deport Expert软件确定优化后的料浆组合.结果表明水泥添加量和质量浓度是屈服应力的决定因素;废石-尾砂比是粘度的主要影响因素,水泥量、质量浓度次之;料浆的优化组合为废尾比取1.40,质量浓度取82%,水泥添加量取275.29 kg/m3.此研究为矿山自流充填管道输送提供了理论依据.     

减水剂下废石全尾砂充填料浆管输阻力计算模型

为优化废石全尾砂胶结充填料浆的流动特性,本文开展了掺有不同水平梯度聚羧酸减水剂的废石全尾砂充填料浆流变实验.研究结果表明:减水剂掺量为0时,料浆的屈服应力随废尾比的增大呈先减小后增大的趋势,料浆的屈服应力随质量浓度的增大而增大.当减水剂掺量为0.1％～0.5％递增时,减水剂大分子之间的物理堆叠作用使屈服应力的最优表征为...     

全尾砂高浓度充填料浆的流变特性

全尾砂高浓度充填料浆属于高粘塑性非牛顿流体，充填料浆中材料的配比选择、料浆浓度等因素，影响料浆在外加剪切力作用下的流变性质、管路输送中的稳定程度和阻力大小，通过对试验数据的分析，研究全尾砂高浓度充填料浆的屈服应力、触变性、流动曲线、临界雷诺粘、粘度系数和输送阻力等流变特性，为我国在金属矿山应用全尾砂高浓度充填技术提供参考。     

红泥坡铜矿全尾砂/废石充填料浆流变性及充填体强度实验研究

为探明废石掺量、灰砂比、料浆质量分数对红泥坡铜矿充填料浆流变特性、充填体单轴抗压强度的影响规律,开展了不同配比的充填料浆流变与充填体单轴抗压强度实验,得到了充填料浆流变参数及充填体单轴抗压强度值,在此基础上构建了红泥坡铜矿全尾砂-废石复合充填料浆流变模型,并对充填体强度值进行了拟合、预测与分析,结果表明:废石的添加会降低料浆的剪切应力与表观黏度,水泥掺量与料浆质量分数的提高会增加料浆的剪切应力与表观黏度;随着废石掺量的增加,充填料浆"临界质量分数"逐渐增大;两因素交互下,灰砂比与养护龄期的交互作用对充填体强度影响较为显著;灰砂比对充填体强度影响最显著,灰砂比由1:8提升至1:4时,充填体强度增幅最高可达380％.研究结果可为红泥坡铜矿现场充填提供一定的理论支撑.     

红泥坡铜矿全尾砂/废石充填料浆流变性及充填体强度实验研究

为探明废石掺量、灰砂比、料浆质量分数对红泥坡铜矿充填料浆流变特性、充填体单轴抗压强度的影响规律,开展了不同配比的充填料浆流变与充填体单轴抗压强度实验,得到了充填料浆流变参数及充填体单轴抗压强度值,在此基础上构建了红泥坡铜矿全尾砂-废石复合充填料浆流变模型,并对充填体强度值进行了拟合、预测与分析,结果表明:废石的添加会降低料浆的剪切应力与表观黏度,水泥掺量与料浆质量分数的提高会增加料浆的剪切应力与表观黏度;随着废石掺量的增加,充填料浆"临界质量分数"逐渐增大;两因素交互下,灰砂比与养护龄期的交互作用对充填体强度影响较为显著;灰砂比对充填体强度影响最显著,灰砂比由1:8提升至1:4时,充填体强度增幅最高可达380％.研究结果可为红泥坡铜矿现场充填提供一定的理论支撑.     

高硫尾砂胶结充填体强度影响因素实验研究及应用

全尾砂用于井下充填在环保、安全、经济方面均具有显著优势,但有色矿山尾砂普遍含硫,过多的硫会劣化充填体长期强度.用新疆某铜矿高硫尾砂与戈壁料混合作充填骨料,通过全面实验法研究骨料硫含量、灰砂比、料浆浓度、养护龄期对充填体强度的影响,通过灰关联法分析各影响因素的主次排序.结果表明,硫含量低于11.72%时,充填体强度随硫含量、灰砂比、浓度增加呈线性增长,随养护龄期增加呈多项式函数增长,确定骨料中尾砂占比为30%.充填体强度影响因素的主次排序为灰砂比养护龄期浓度硫含量(尾砂含量),建议矿山优化进路开采顺序以延长充填体养护时间,灰砂比由1∶4降为1∶6,可在满足强度和采充周期的同时降低充填成本.     

粗骨料膏体抗离析性能评价模型与实验研究

通过建立骨料在料浆中的力学模型,确定粗骨料充填料浆具备良好抗离析性能的条件式M.运用三因素三水平正交实验研究料浆饱和率为101.5%~105.3%时M值和离析率的取值范围:以M=6作为料浆屈服应力在(200±25)Pa时的判定临界值,可得相同条件下满足饱和率要求的料浆M值范围为2.3~4.2,从而得到适合工程应用、具备较好抗离析性能的料浆离析率为11.6%~17.8%.采用某矿固体物料按照现场参数充填料浆,对实验结果进行实例验证.结果表明:实例M值和离析率范围与理论范围吻合良好.离析率预测值与测量值相比,误差分别为4.24%,1.09%,0.67%.     

废石尾砂胶结充填试验研究

对废石尾砂胶结充填进行系统试验研究.研究废石尾砂胶结充填集料特性规律,废石尾砂胶结充填体强度与充填材料配比之间关系规律,废石尾砂胶结充填体强度影响性因素试验等,为废石尾砂胶结充填体评价提供一种新试验方法.结果表明:废石尾砂胶结充填体不存在影响胶结体强度的化学反应危害;废石尾砂胶结充填体强度由水泥含量和废石含量决定,水泥及废石含量增加均能有效提高废石尾砂胶结充填体强度;废石尾砂胶结充填能有效减少水泥用量,节约充填成本,同时试验结果也为试验矿山充填配比设计提供参考依据.     

基于坍落度测试的粗骨料充填料浆流动性检验

针对某矿充填法开采,为使充填料浆的流动性满足长距离管道输送形成的充填体力学强度满足采矿生产,需对其流动性进行坍落度测试以确定合理的输送浓度。由试验测试可知,对于相同表观流动性的料浆,随着戈壁料用量比例的加大其浓度也得到提高,戈壁料∶分级尾砂为2∶1、1∶11、∶2的各灰砂比料浆制备输送浓度分别为82%-78%、80%-76%、78%-74%时的管输性能好,相应的坍落度约为25-27 cm、24-27 cm、24-26.5 cm,形成的充填体强度可满足采矿需要。     

含充填物的大理岩裂隙扩展过程及破坏特性

为了进一步了解非直裂隙的破坏机理,以天然粗粒大理岩及含不同充填物的大理岩为研究对象,采用全自动化雕刻设备进行裂隙试件制作,然后分别对"/"型裂隙试件和"S"型裂隙试件进行单轴压缩试验.试验结果表明:1)在压缩试验中,"/"型和"S"型裂隙试件均发生剪切破坏,其破坏迹线基本一致;2)在同样外荷载作用下,含充填岩体破坏损伤度明显小于无充填岩体,充填物不仅影响前期强度还影响峰后残余强度的提高,其充填试件峰后应变增幅达到18.75%;3)不同的充填物对岩体抵抗开裂的能力不同,水泥浆的黏结力和强度比石膏好,故水泥浆具有良好的加固效果.试验探讨了非直裂隙("S"型)及充填材料对裂隙岩体破坏的影响,总结了充填材料作用下裂隙的扩展模式,为实际工程裂隙化岩体提供实验依据和参考.     

Safety assessment of waste rock dump built on existing tailings ponds

The construction of waste rock dumps on existing tailing ponds has been put into practice in China to save precious land resources. This work focuses on the safety assessment of the Daheishan molybdenum mine waste rock dump under construction on two adjoining tailings ponds. The consolidation of the tailings foundation and the filling quality of the waste rock are investigated by the transient electromagnetic method through detecting water-rich areas and loose packing areas, from which, the depth of phreatic line is also estimated. With such information and the material parameters, the numerical method based on shear strength reduction is applied to analyzing the overall stability of the waste rock dump and the tailings ponds over a number of typical cross sections under both current and designed conditions, where the complex geological profiles exposed by site investigation are considered. Through numerical experiments, the influence of soft lenses in the tailings and possible loose packing areas in the waste rock is examined. Although large displacements may develop due to the soft tailings foundation, the results show that the waste rock dump satisfies the safety requirements under both present and designed conditions.     

填石路堤动力特性的试验与数值模拟研究

目的为了揭示填石路堤的动力特性，合理设计填石路堤及路面结构．方法通过室内模型试验得到了动力荷载作用下填石路堤内部动应力分布规律以及动力荷载作用后路堤填料颗粒级配变化情况．再采用MARC有限元软件建立了动力荷载作用下填石路堤数值模型，选用Drucker—Prager弹塑性本构模型对填石路堤的动力特性进行了数值模拟．结果有限元可有效模拟动力荷载作用下填石路堤的应力分布规律，而对于填石路堤在动力荷载下的破坏表现为颗粒棱角的破碎以及细粒料漏失的破坏模式，数值模拟则只能采用塑性区表征．结论提出了确定填石路堤动力荷载影响区域的方法，并建议填石路堤上部应设置足够厚的整体性路面结构层次，避免长期汽车荷载作用下因填料棱角破碎和细粒料漏失而发生沉陷的病害．     

粗骨料胶结充填材料性能研究

为减少尾砂排放带来的污染及运作成本,在确保充填体强度、安全开采的前提下,将尾砂掺入戈壁集料用于井下充填是一种行之有效的方法,为此进行了一系列相关的试验研究。通过配合比试验得到所需的技术参数,并从粗、细骨料分布特性详细地分析了不同配合比试块强度产生差异的内在原因,对其形成的承力架构及破损特征进行了描述,为从根本了解粗骨料混凝土充填材料力学性质的成因及对其进行控制调节提供依据。     

预填集料高强混凝土抗压强度影响因素研究

当前工程应用的预填集料混凝土其集料粒径大且组成单一,混凝土强度偏低,应用范围受限.为提高预填集料混凝土抗压强度,本文试验研究制备方式、浆体材料类型、粗集料级配组成等对预填集料混凝土抗压强度的影响.结果表明:分层填筑、振动灌浆比自填充灌浆更有利于提高预填集料混凝土抗压强度;粗集料堆积程度越紧密、空隙率越小,预填集料混凝土...     

高密实混凝土技术路线与性能研究

探讨了高密实混凝土技术路线与性能。依据骨料密实堆积的理论，利用粗细骨料与粉煤灰按照大小粒径致密堆积在一起，获得混凝土中骨料间的最小空隙Vv，再利用Vv来控制混凝土中的浆体用量Vp，从而达到减少混凝土中水泥用量和单位用水量的目的。高密实混凝土因为骨料颗粒搭配情况良好，密实堆积，这有助于减少骨料之间的滑动阻力，在高效减水剂的作用下，拌制出高流动性、易泵送的混凝土。同时，只需少量水泥浆，致密堆积混凝土的设计强度通过骨料间传递应力即可达到。     

Study on new technique of rapidly following curtain filling

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｔｈｅｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｆｉｌｌｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｈａｄｆｏｃｕｓｅｄｏｎｈａｒｄｅｎｅｄｍｅｃｈａｎｉｓｍ ,ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｌａｔｅｒｐｅｒｉｏｄｓｔｒｅ     

高大型采场全尾砂充填挡墙可靠性的力学分析

冬瓜山铜矿床埋藏距地表深达1000m,矿区构造应力复杂,属高地应力分布区域,采用大空场嗣后全尾砂胶结充填法开采．按充填料浆3种不同力学性质状态对充填挡墙进行了受力分析和计算,指出了影响充填挡墙可靠性的因素并提出了首采地段8#采场充填挡墙实施方案．     

Settling,consolidation and shear strength behaviour of coal tailings slurry

The volume change and shear strength behaviour of tailings slurry with the changes in gravimetric moisture content is important to effectively utilise the storage volume and analysis of dam failure potential. Consolidation testing of tailings from a slurry-like to soil-like state is a critical task, and conventional consolidation apparatus does not have the capability of doing such testing, as the tailings slurries contain high water content. Settling tests conducted on slurries having a 25% solids concentration showed very low efficiency; final sediment was still slurry-like. An intrinsic point was identified based on pore water pressure dissipation during consolidation tests in a slurry consolidometer that can define two states of the tailings i.e. slurry-like and soil-like. In the slurry-like state, the volume change was greater for Slurry 2 than Slurry 1, while the inverse was observed in the soil-like state. The evolution of peak vane shear strength with the changes in moisture content was almost similar for both samples and obeyed the power function. Regression models have been developed and validated to predict the shear strength of materials at any gravimetric moisture content or void ratio.