金川全尾砂膏体物料流变特性的研究

金川公司是中国较早试验研究和生产应用管道输送胶结充填料浆进行井下充填的企业,1975年进行浆体管道输送试验时发现了高浓度料浆的管道输送特性,而后设计和建立了高浓度料浆的管道重力输送充填生产系统,20世纪80年代末期又开始试验研究新一代高浓度充填工艺－全尾砂膏体泵送系统,该项研究对多种物料组分的全尾砂膏体料浆进行了管流特性和流变特性的测试与研究,为膏体泵送系统的设计提供了可靠的依据,经过10多年的努力,现已建成尾砂膏体泵送系统,本重点介绍全尾砂膏体物料流变特性的检测方法,试验内容和取得的初步成果。     

矿山膏体充填输送方式的选择

初始剪切应力和粘性系数称为膏体充填料的流变参数,是决定充填料输送性能的重要参数。文章通过对膏体充填料流变模型的分析,结合L管输送试验,建立了流变参数-沿程阻力系数-充填倍线的关系,用于指导膏体充填料输送方式的选择,以解决经验类比法计算误差大导致的输送方式选择不合理问题。     

脉冲泵压环境膏体水分迁移转化与流变行为数值推演

通过微细观结构分析、低场核磁共振量化研究，科学、准确地描述膏体跨尺度颗粒群存在形态与水分赋存状态，并基于有限元和离散元耦合数值分析方法分析了泵压扰动下膏体颗粒流态演化规律.研究发现，膏体料浆中的吸附水、间隙水和弱自由水存在动态连通与转化行为，并主要以吸附水形式存在，低场核磁共振技术(Low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)弛豫强度与吸附水峰面积非线性增强，与料浆的流动表现出显著的正相关性.液网结构与絮网结构反映了导水通道的活跃性与力链结构的强度，共同组成了膏体稳定性与流动性的双支撑骨架结构.通过Fluent-EDEM软件耦合模拟，分析了脉冲泵压环境颗粒运动行为，在速度差的影响下高、低流速颗粒冲击扰动加剧，力链接触作用增强，流态均匀性和整体颗粒运动稳定性可有效提高.     

泵送剂对高含泥膏体流变特性影响及机理

高含泥尾矿由于其屈服应力大的特点,流动性能差,不利于管道输送.为改善流动性能,设计流变特性试验,对泵送剂影响高含泥膏体流变特性的机理进行分析.研究结果表明,膏体在不同泵送剂添加量情况下,浆体质量分数与屈服应力之间存在显著的线性关系.对该线性函数作进一步分析,发现泵送剂添加量与该函数的截距和斜率之间存在显著的指数关系.最终得出不同泵送剂添加量和浆体质量分数情况下的屈服应力预测函数,能够有效表征泵送剂对高含泥膏体流变特性的影响,有利于泵送剂添加量的预测与膏体流动性能的控制.基于上述预测模型,提出泵送剂对高含泥膏体流变特性的影响机理.通过环境扫描电镜（ESEM）发现泵送剂破坏了絮团结构,添加量在1%左右时破坏最明显.泵送剂使得絮团尺寸变小,进而造成屈服应力的降低;后期由于絮团间距增加,絮团间的作用力削弱,絮团结构破坏速度放缓,与理论分析一致.     

早强剂在膏体充填中的作用机理及其应用研究

缩短充填料浆的凝结时间是提高充填体早期强度、降低充填成本的有效途径之一。为此,开展了早强剂在膏体充填中的应用研究。试验表明,充填料浆中添加水玻璃能满足采场对膏体凝结的要求。工业试验表明,添加10%水玻璃后膏体最终初凝时间为450 min,采场终凝时间为3 d。     

全尾砂膏体流变学研究现状与展望（下）:流变测量与展望

膏体充填是推动金属矿绿色开采发展的关键技术,并可为资源的深部开采提供安全、绿色、高效的技术支撑。全尾砂膏体流变学是膏体充填技术的基础理论,本文在综述膏体流变概念、特性与模型的基础上,进一步对流变测量技术现状进行了系统梳理,概述了现阶段常用的浆式旋转流变仪、坍落筒、L管、倾斜管及环管法进行流变测量的原理及应用,针对膏体这一屈服型非牛顿流体,重点分析了屈服应力的测量,并对以上方法的适用性进行了综合论述。流变测量深刻地影响着膏体流变理论及膏体充填工艺的发展,为此,对测量技术的关键问题进行了探讨,指出构建膏体流变测量标准及加强流变测量技术与充填工艺的结合是重点,并对膏体流变学研究的发展趋势进行了展望。      

颗粒粒径对尾砂膏体触变性的影响

高浓度尾砂料浆具有复杂的触变性,颗粒粒径是影响料浆触变性的重要因素,颗粒粒径对触变性影响的定量研究尚不丰富.为探究高浓度尾砂膏体的颗粒粒径对触变性的影响,使用同种尾砂制备了不同平均粒径的样品并制成膏体,开展恒剪切速率实验.结果表明,尾砂膏体具有显著的触变性,恒剪切速率条件下呈剪切稀化.稳态条件下,料浆静态屈服应力、动态屈服应力、宾汉姆黏度均与颗粒平均粒径平方的倒数呈线性正相关.瞬态条件下,颗粒平均粒径和相应瞬态拟合参数呈线性关联.推荐的稳态和触变性模型均表现出较高的适用性.通过数据拟合构建了稳态剪切应力和瞬态剪切应力的预测模型,定量表征颗粒平均粒径对触变性料浆稳态和瞬态流变行为的影响.     

基于膏体稳定系数的级配表征及屈服应力预测

由于不同矿山充填材料性质千差万别,屈服应力影响因素很难统一分析.通过多个矿山尾砂试样,依次开展了级配表征及影响实验、相似密度流变实验以及基于体积分数和灰砂比的双因素流变实验,并结合细观图像分析技术,实现了屈服应力演化机理的研究.研究表明:膏体稳定系数是级配的有效表征方式,能够表现散体和流体综合特征;屈服应力随膏体稳定系数呈幂指数增长,随浓度呈指数型增长,随密度呈负指数增长,由此构建的全尾砂膏体屈服应力预测模型误差在10%以内;细观图像分析认为屈服应力主要受级配结构和絮网结构支配,级配结构构成了料浆可塑性和稳定性的基础,絮网结构将自由水转变为半稳定形态的吸附水,引起屈服应力宏观演化.     

膏体流变参数影响机制及计算模型

首先对膏体物料特性开展量化表征研究,通过分析膏体细观结构的物质组成,提出了一种全面描述物料特征的综合指标——固体填充率;开展膏体流变实验,基于宾汉模型对流变曲线进行拟合获得相应的屈服应力及塑性黏度,分析了体积分数、质量加权平均粒径、不均匀系数、细颗粒及水泥质量分数等因素对流变参数的影响规律,并从细观结构的角度对其影响机制进行了解释,最终构建了流变参数关于固体填充率的计算模型.研究结果表明：相同条件下,膏体屈服应力及塑性黏度随体积分数增大呈指数增大,随物料不均匀系数增大而减小,随细颗粒含量增大呈先减小再增大的变化趋势.     

高硫膏体强度劣化机理实验研究

高硫尾矿配制成的膏体表现出不同程度的强度劣化,高硫膏体强度劣化能引起充填体质量的巨大变化.通过不同硫含量的膏体强度劣化实验,同时结合X射线衍射物相分析和环境扫描电镜分析,对高硫膏体的劣化规律和劣化机理进行了分析.得出含硫尾矿在一定程度上能促进膏体早期强度增长,却抑制了后期强度发育,硫含量越高,膏体后期强度劣化越显著.硫化物氧化生成的硫酸盐能促进膨胀性钙矾石和石膏类物质的生成.同时酸性环境造成了C-S-H的脱钙和CH的分解,已形成的胶凝体系遭到破坏,进一步促进了充填体的劣化.通过孔隙计算模型对晶体膨胀应变和裂纹发育过程进行了分析,阐述了膨胀性物质的线弹性应变发育机理.     

湖北三鑫金铜股份有限公司生产技术指标的优化研究

基于系统分析的思想，提出了有色金属矿山主要生产技术指标多目标、整体、动态优化的原则，介绍了基于该原则的具体的优化方法。以三鑫公司（金铜矿山）为背景，对该矿的生产技术指标进行了系统优化。结果表明，在当前的生产工艺和市场条件下，对其主娶的生产技术指标进行适当调整，可以使该公司获得更好的经济效益和资源效益。     

金属粉末微波烧结机理研究进展

从微波场对金属粉末的电磁作用及微波场中金属粉末的烧结行为等角度, 综述了国内外金属粉末微波烧结机理的研究进展。在电磁作用方面, 总结了热效应与非热效应对于烧结过程的影响, 热效应对烧结的影响主要包括微波加热电磁功率的损耗和电磁聚焦现象, 非热效应对烧结的影响主要是放电效应和磁力效应。归纳了烧结颈长大过程中的物质迁移方式及烧结颈生长机理, 材料种类和工艺参数对物质迁移方式产生影响, 烧结颈的生长过程同温度场及电磁场密切相关。本文在综述了现有研究进展的基础上, 分析了目前研究的不足与欠缺, 展望了金属粉末微波烧结机理未来的研究方向。     

中国金属矿山深井通风技术研究现状综述

中国金属矿山深井通风技术研究始于20世纪80年代,现已有近40多个（包括煤矿）矿井井下气温达到或超过30cC,开采深度600～1200m。详述了中国金属矿山深井通风降温现状,介绍了深井通风主要技术;研究国外有关深井开采资料表明,中国金属矿山目前的开采深度,采用普通通风降温技术是可行的。     

金属离子对矿物浮选行为影响的研究进展

在矿物浮选过程中,由于矿物的粉碎溶解、药剂的添加、回水的循环利用等原因,矿浆中难免会存在一些金属离子,这些金属离子往往会对矿物的浮选行为产生重要影响.在对相关文献分析和总结的基础上,概述了金属离子对氧化物矿物、硫化物矿物、硅酸盐矿物浮选和分离的影响.金属离子在不同pH条件下会形成络合物或沉淀,通过消耗捕收剂,抑制捕收剂分解来抑制矿物浮选,矿浆中离子浓度增大到一定程度也会抑制矿物浮选,单种离子不同组分或不同离子组合对浮选效果有较大影响.      

有色金属矿山通风主扇装置运行效率现状分析及改进对策

矿井通风是矿山安全生产的重要保证,而通风效果的好坏取决于矿井通风设备中的主扇装置。本文通过对全国有色金属生产有代表性的省份湖南省一些大型矿山通风主扇利用效率的分析,提出改进矿山通风主扇的一些对策,供全国有色金属矿山参考。     

Cu-Ni合金腐蚀行为的宏观电化学研究进展

综述了Cu-Ni合金腐蚀行为的宏观电化学的国内外研究进展.介绍了合金成分、外界环境、腐蚀产物膜及初始表面膜等因素对Cu-Ni合金耐蚀性能的影响,详细介绍了合金元素通过影响腐蚀产物膜的组织结构从而影响腐蚀过程的各种理论,针对目前Cu-Ni合金腐蚀行为的研究不足作出了适当的分析并指出了今后的研究方向.      

露天金属矿采选联合优化的研究进展

露天金属矿采选联合优化的研究进展是从实际的工作中总结出来的,将一些特殊的露天金属矿采选联合优化方式进行归类,在通过系统的研究分析总结出一套适合企业自身的露天金属矿采选联合优化方案。企业产生利润的途径大体如下,首先,需要对矿石的销售路径做出计划,在此基础上对钻孔、爆破、破碎、碾磨、提纯等多个阶段进行深度控制。上述的钻孔及爆破是整个露天金属矿采选联合优化过程中最为重视的重要环节。露天金属矿采选联合优化一般是通过采选联合优化的方式来对采场的地层环境、岩石性质等作出露天金属矿采选联合优化的整体调整。露天金属矿采选联合优化是整个优化爆破参数及装药结构的主要部分,优化爆破参数及装药结构的及时整改能够产生一定的积极作用,比如露天金属矿采选联合优化的总成本上的最优。     

金属矿山安全经济效益的研究

金属矿山企业为中国的经济发展做出重大贡献的同时,安全工作发挥了重要的作用,但是安全事故仍然频繁发生,直接影响了企业的经济效益和社会效益。从人身生命经济价值出发,通过对人身伤亡赔偿费用的确定,分析人身伤亡赔偿与安全效益之间的经济关系,证明提高员工的人身伤亡赔偿,可以给企业带来经济效益,为企业制定安全措施方案起到建议作用。