基于L管试验的似膏体管流水力坡度模型

基于Bingham流变模型和非牛顿流体力学理论,借助L管试验研究了料浆质量分数、砂灰质量比、粉煤灰质量分数对似膏体流变参数的影响,推导了似膏体充填料浆流变参数与料浆质量分数、砂灰质量比、粉煤灰质量分数的回归方程,进而构建出全尾砂似膏体管道输送水力坡度的计算模型.结果表明:似膏体管道输送水力坡度与料浆质量分数成正相关,与砂灰质量比、粉煤灰质量分数呈负相关;环管试验验证了该水力坡度计算模型平均误差为3.30%.     

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...     

辽河油田含水超稠油管输水力计算模型

辽河油田含水超稠油的流动特性非常复杂,不同的流动状态下压力梯度差异很大,因此管输含水超稠油是一个独特而复杂的问题。为了掌握含水超稠油的管输流动特性和管流的设计计算,对辽河油田含水超稠油进行了管道输送水力计算的研究。采用管道流动实验装置对辽河油田含水超稠油进行了管流模拟实验,并以罗宾诺维奇-莫纳方程为理论依据对实验数据进行处理,得到了辽河油田含水超稠油在不同含水率、不同温度下的流变参数值。辽河油田含水超稠油的流变指数均小于1,它属于假塑性流体。用JandelSigmaplot软件回归出适合辽河油田含水超稠油的流变参数计算公式,在此基础上讨论了辽河油田含水超稠油的水力计算,并将计算结果与现场实测结果进行了比较。     

含粗骨料尾砂膏体长距离管输流变特性及阻力预测

为探明质量浓度、粗骨料含量、灰砂质量比和水化时间对膏体长距离管输流变特性的影响,本文基于正交设计开展流变实验,采用回归分析建立流变参数预测模型,在此基础上通过理论推导建立管道阻力预测模型,采用现场实测数据验证阻力预测结果的可靠性。结果表明：含粗骨料尾砂膏体属于宾汉流体,质量浓度和粗骨料含量对膏体流变参数的影响最显著;屈服应力随质量浓度的增大呈指数增长,随粗骨料含量的增加呈指数减小,随水化时间的增加呈线性增长,与灰砂质量比的关系不大;塑性粘度随质量浓度的增大呈指数增长,随粗骨料含量的增加呈线性减小,随灰砂质量比和水化时间的增加呈线性增长;建立的流变参数预测模型平均误差小于4.3%,基于宾汉流变模型建立的管道阻力模型预测值比现场实测值偏大12.5%,满足工程应用的精度要求。     

云南某铅锌矿全尾砂膏体室内实验研究

对云南某铅锌矿采用全尾砂膏体充填方案开展了室内实验研究,分析了全尾砂基本物理化学性质（粒级组成、化学成分）,并进行了全尾砂自然沉降试验、坍落度试验、全尾砂试块单轴强度试验,获得了全尾砂及全尾砂胶结料的自然沉降特性、流动性能、析水性能及强度特性.试验结果显示：全尾砂自然沉降2~3 h后,重量浓度达到72%~76%,需要添加絮凝剂加快沉降;全尾砂胶结料的重量浓度为78%~79%时,坍落度为24~17 cm,基本无析水（1%~0.6%）,充填料呈膏体状态,适合长距离输送;全尾砂膏体配合比在1∶4~1∶12时,28 d单轴抗压强度达到1~4 MPa.室内实验初步表明该矿山可以采用全尾砂膏体充填方案.     

用L管测定膏体料浆水力坡度试验研究

全尾砂膏体料浆的水力坡度是浆体管道输送的关键参数之一。采用自制的L管,结合全尾砂膏体料浆的流态特性来测定其水力坡度,根据水力坡度来计算其流变参数,并用数据证明了膏体料浆的均质流特性。试验结果表明:全尾砂膏体料浆不沉粒径d0>dmax,属均质流;雷诺数Re<2 100,属柱塞流;流变参数为膏体料浆的固有属性,不同管径、不同流速下的水力坡度可根据其流变参数进行计算。     

全尾砂膏体多尺度物料搅拌均质化技术

通过分析搅拌机中多尺度物料搅拌均质化机制,提出两种料流方式下搅拌时间计算模型,针对二段螺旋搅拌机设计恒高液位下围流强剪切搅拌方式,增强物料轴向循环及径向对流作用,解决了搅拌时间短及水泥聚团问题。通过对矿山充填搅拌系统优化,在相同配比下膏体塌落度及扩展度分别提高了11.5%、56.8%,试块28d强度从0.69MPa提高至2.00 MPa,有效地改善了料浆输送及力学性能。     

似膏体粘弹塑性流变模型与流变方程研究

以浆体流变力学，粘弹性力学为基础，通过对似膏体充填料浆的微观结构分析。建立了其广义粘弹塑性流变模型。推导出流变方程的一般表达式；通过稳态和动态剪切条件下流变特性和流变参数的测试，得出了似膏体充填料浆的流变方程，研究结果为浆体输送的管路设计，阻力计算和参数优化等提供了理论依据。也为似膏体和其它高浓度（质量分数）浆体输送的管道损坏，机理以及解决措施的研究提供了新思路和新方法。     

温度和pH值对全尾砂膏体流变特性的影响

本文研究了在不同温度和pH值条件下,温度和pH值对全尾砂膏体流变特性的影响及其影响机制.在不同温度和pH值的条件下制备全尾砂膏体,温度控制分别设置在10,20,30,40和50℃,pH值控制分别设置为3,7和13.对制备完成的全尾砂膏体进行流变剪切试验、热重实验(TG&DTG),傅立叶变换红外光谱实验(FT-IR)和扫...     

考虑时变性的全尾膏体管输阻力计算

为探明时间因素对于全尾砂膏体管道输送阻力的影响规律,基于宾汉流变模型,结合浆体絮网结构理论,构建了考虑时变特征的五参数膏体流变模型,提出通过膏体恒定剪切率流变测试进行模型参数估算,推导了相应管输阻力的计算模型.以某铅锌矿质量分数为78%的全尾膏体为研究对象,进行了5组恒剪切率流变测试,根据结果对其管输阻力的时间变化过程进行了分析,结果表明:在60~80m3/h的系统流量下,膏体输送阻力随运行时间逐渐降低,最终达到约4.5MPa/km的稳定值,为初始阻力的46%.     

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.     

金川镍矿尾砂膏体充填采矿技术进步与展望

膏体充填是充填法采矿中技术最先进和难度最大的采矿技术.从20世纪80年代末期到90年代中期,金川矿山在我国首次开展了尾砂膏体充填技术的引进、研究、建设和工业化应用.由于膏体充填在我国尚属首次,因此在系统设计和工程应用中存在诸多问题,导致膏体充填系统于1999年投产6年来一直处于非正常生产状态.虽然矿山开展了不间断研究和技术改造,但一直未取得突破性进展.针对在生产中暴露出的问题以及前期研究经验,从2005年4月开展为期1年多的膏体充填技术攻关和系统改造,由此获得重大突破.改造后的膏体充填系统不仅实现正常生产,充填生产能力逐年提高,而且在2011年达到设计生产能力,从而解决了长期困扰尾砂膏体充填的技术难题.首先简要概述我国目前尾砂膏体充填技术应用现状,然后重点总结金川矿山尾砂膏体充填技术研究进展以及所取得的攻关成果,展望金川矿山充填采矿技术的发展趋势.     

成品油分输支状管网的水力计算

基于能量平衡理论，把支状管网的水力计算问题进行简化，建立了计算模型，并运用数值分析的方法在计算机上求解，为解决成品油分输支状管网的工艺计算问题提供了一种有效的方法．     

明渠水力计算中的神经网络模型

根据明渠水力控制的实际情况,把RBF神经网络理论应用到明渠水力瞬变的计算中.分析了RBF神经网络的基本原理,通过实例将RBF神经网络理论应用于明渠非恒定流水力控制中,将神经网络计算结果同非线性算法计算结果比较,误差在许可范围内,能够得到满意解.     

管输过程中天然气水合物沉降规律计算研究

天然气水合物具有气含率高、污染低、储量大等优点,具有良好的发展前景,因此对天然气水合物进行研究很有必要。以海底输送管道为研究背景,在多相流模型的基础上,建立了基于有限体积法的天然气水合物气-固两相流问题的数学模型,并进行了数值计算与分析,得出了直径差(管径与通流直径之差)与距管道入口距离之间的关系。设定管道入口流速和管径规格为定值,通过直径差分析了管道中水合物的堆积位置。计算结果表明,在其他条件不变的情况下,随着距管道入口距离的增加,直径差的变化规律符合Gauss曲线函数,并对此进行了拟合,得到了Gauss函数方程,利用此方程在给定管道位置的情况下能计算直径差。最后,通过改变管径大小进行了模拟和分析,得知Gauss函数方程也适用于不同管径的管道,可为预测水合物在管道中的堆积位置以及提高天然气水合物输送效率提供理论依据。     

基于AutoCAD的给水管网水力计算模型研究

基于AutoCAD平台,利用VisualLISP语言作为二次开发工具进行管网水力计算模型的开发,对给水管网进行水力计算,并分析显示计算结果。     

快速干道综合排水系统水力计算模型

通过对城市降雨径流规律及碎石中水流运动的研究，建立了在快速干道特定条件下的降雨—径流计算模型，包括暴雨计算、路面产汇流、盲沟汇流和管道汇流四大部分。在暴雨计算中采用模式雨型法；路面产流用平均后损法，汇流采用扩散波法；盲沟汇流应用碎石中的水流运动方程，并用preissman格式差分求解；管道汇流用完全圣维南方程法。     

全尾砂絮凝沉降影响因素研究

充填料浆的制备是充填采矿过程中的一个必要环节,而全尾砂絮凝沉降更是料浆制备的核心部分.由于全尾砂粒径较小,沉降速度较慢,尾砂絮凝沉降也就变得十分困难.因此,采用三种不同的絮凝剂对某金属矿全尾砂进行静态絮凝沉降实验,探究絮凝剂种类、入料浓度及絮凝剂单耗对固液分离界面的沉降速度、全尾砂的底流浓度及单位面积固体处理量的影响程度,并应用Slogistic3方程、Ex-pAssoc方程对底流浓度进行非线性曲线拟合,应用parabola2 D方程对全尾砂单位面积固体处理量进行非线性曲面拟合.实验结果证明:1#絮凝剂的使用效果要优于2#絮凝剂及3#絮凝剂且入料浓度为20％,絮凝剂单耗为60 g/t,沉降效果达到最优,对矿山安全高效生产具有一定的指导意义.     

掺减水剂尾砂膏体充填料浆流变参数的时效性研究（英文）

采用流变测试方法研究掺减水剂的胶结膏体随时间变化的流变参数,特别关注静态屈服应力和触变性。结果表明,随减水剂用量的增加,胶结膏体的静态屈服应力、动态屈服应力和触变性显著降低,塑性黏度几乎不变。养护时间对掺减水剂胶结膏体的静态屈服应力、动态屈服应力和触变性有显著影响,在2 h内分别提高了46.6%～87.1%、15.2%～35.6%和79.4%～138.2%。无减水剂胶结膏体的静态屈服应力、动态屈服应力和触变性在2 h内仅分别提高4.9%、6.3%和16.1%。无论是否添加减水剂,养护时间对胶结膏体的塑性黏度有较大影响,2 h内塑性黏度增大13.2%～19.7%。无论是否添加减水剂,胶结膏体的触变性随静态屈服应力、动态屈服应力呈线性函数增长。研究结果对掺减水剂胶结膏体的管道输送设计有一定的指导意义。