基于Fuller级配理论的膏体管道输送减阻技术研究

针对膏体充填的物料配比问题,通过分析膏体内部结构的物质组成,提出物料密实度越大膏体流动性越好;采用Fuller理论对某铜矿充填物料的级配特性进行分析,考察了级配指数n随物料配比的变化规律;开展膏体塌落度、流变特性实验,采用白金汉公式对膏体管流阻力进行理论计算。结果表明：该铜矿膏体中全尾砂∶水淬渣=3∶2时,物料密实度较大,最利于其管道输送;质量分数72 %,管径150 mm,流量60 m³/h的工况条件下,水淬渣掺量40%时的管流阻力为2.46 MPa/km,与全尾砂膏体管流阻力3.65 MPa/km相比,减阻率达32.6%,说明级配优化后膏体管流阻力明显降低。     

应力集中区域矿体开采过程的应力与位移监测

七角井铁矿采用分段空场法开采,在采深185m范围内形成了约350万m~3的采空区,导致2016年6月出现了一次大规模的地压活动,并在塌陷区底部的S19、S21和S27采场周围出现了应力集中现象。为了预测应力集中区域的矿体回采过程的地压变化规律,提出采用应力监测和位移监测相结合的地压监测技术。结果表明,经过半年的监测,确定了地压集中区域和相对稳定区域,根据监测结果调整了采矿方法及回采顺序,保障了应力集中区域S19、S21和S27采场的安全回采,矿石综合回收率达到74%,贫化率为18%。     

超细全尾砂深锥浓密试验研究

随着膏体充填的广泛应用,超细全尾砂在膏体充填中的使用已越来越普遍,针对铅硐山矿的全尾砂,开展了实验室深锥浓密试验。试验尾砂密度为2.879g/cm^3、渗透系数为0.167cm/h,尾砂中-20μm颗粒含量为46.76%且最大粒径不到1000μm,属于脱水性较差的超细全尾砂。通过对3种不同进料浓度的砂浆进行深锥絮凝沉降试验,得知在完成进料后1h的沉降时间基本可达到最大底流浓度,随着进料浓度的增加,底流浓度无显著提升;结果分析得知,铅硐山全尾砂砂浆可实现的底流质量浓度约为67%。试验结果为超细全尾砂充填工艺设计及深锥浓密机选型提供了重要依据。     

次生硫化铜矿微生物浸出实验

微生物浸矿是提取低品位,难选次生硫化铜矿中有价元素的最有效方法之一.本研究利用嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidthiobacillus ferrooxidans)浸取福建某难选次生硫化铜矿,依次开展浸矿菌富集培养实验、驯化转代实验和不同粒径配比下柱浸试验,获得了不同阶段的细菌浓度、pH值、铜浸出率等演变规律;并结合电子计算机断层扫描技术实现了柱内矿堆塌落、截面孔隙演化和浸矿机理研究.研究表明:细菌浓度和pH值均呈现缓慢增加后趋降低的趋势,浸柱中细菌增殖较慢,浸矿480 h后,细菌浓度仅为每毫升5×107个.浸矿过程中,细颗粒趋于向柱底迁移,矿堆出现塌落;柱顶孔隙率变大,增幅为6.65%,柱底孔隙率变小,降幅为8.29%;塌落程度与细粒含量成正比,最小塌落为1.7 mm,最大塌落为6.15 mm.入堆矿石粒径极大影响着柱浸体系的浸出效果.实验中柱浸B组(粒径r < 1 mm占28.41%)浸矿效果最佳,浸矿480 h后铜浸出率达47.23%.