输送促流剂在充填料中的应用研究

采用正交试验法自主研发充填料中使用的新型输送促流剂,测试了输送促流剂对充填料的坍落度和抗压强度的影响。结果表明:此种输送促流剂能显著改善充填料的流动性和匀质性,同时可减少水泥的使用量,从而大大节约充填成本。     

外加剂对锡尾砂充填料流动特性及抗压强度影响规律研究

充填料浆的流动特性及强度特性对矿山充填质量有着重要影响。为研究外加剂对锡尾矿充填料浆流动特性及充填体抗压强度的影响规律,选用混凝土复合泵送剂、液体早强剂开展了不同添加量条件下充填料浆塌落度、扩展度,以及3、7、28 d充填体单轴抗压强度试验。结果表明：复合泵送剂的添加大幅增加了锡矿尾砂的塌落度及扩展度,有效改善了充填料浆的流动特性。泵送剂在改善充填料浆流动性的同时会影响充填体的强度,针对锡矿全尾砂充填料浆泵送剂较为合理的添加量范围为0.5%~0.8%。早强剂对锡矿尾砂充填体早期强度影响显著,添加后充填体前期抗压强度大幅度增大,同时对后期充填体抗压强度影响较小,针对锡尾矿充填料早强剂较为合理的添加量范围为0.05%~0.15%。     

碱激发粉煤灰基胶凝材料的水化过程及力学性能

为分析碱激发粉煤灰胶凝材料的力学性能,在实验室开展了不同碱激发条件下粉煤灰胶结充填体的抗压强度试验,系统分析了激发剂类型、激发剂掺量及粉煤灰掺量对充填体强度的影响规律。结果表明:当粉煤灰掺量为10%～20%时,粉煤灰基胶结充填体抗压强度均随着粉煤灰含量增加而不断增大,并且添加碱性激发剂能有效提高强度指标;添加了激发剂的粉煤灰基胶结充填体强度在各龄期段的增长速率明显高于未添加激发剂的充填体强度增长速率;粉煤灰基胶结充填体抗压强度随着激发剂掺量增加均表现出先增大后减小的趋势,并且在激发剂掺量为3%时达到最大值;此外,添加Na OH的充填体强度明显高于添加Na2Si O3的充填体抗压强度,并且对28 d抗压强度的改善效果优势更为突出;随着养护时间增加,水化反应生成的凝胶物质也逐渐增多,水化产物填充了孔隙结构从而促使充填体具有较好的承载性能。     

搅拌参数对树脂锚固剂锚固质量影响试验研究

为了确定锚固剂最佳搅拌时间和环形厚度,分别进行了搅拌时间试验和锚固剂环形厚度试验研究。以锚固力、锚固剂环形充填饱满度作为锚固质量的衡量指标,通过锚杆拉拔试验确定不同条件下锚杆锚固力,制作专门的剖分装置,锚杆锚固完毕后剖分试件,观察锚固剂充填饱满度。研究结果表明：锚固段长度125mm,中速锚固剂最佳搅拌时间为9s,锚固剂环形充填饱满度随搅拌时间的进一步增加而下降|最佳锚固剂环形厚度区间为2～3mm,环形厚度低于2mm或超过3mm时会发生锚固剂充填不密实或锚杆偏心等现象,导致锚固力急剧下降且锚固质量不均一。     

金川全尾砂新型充填胶凝材料激发剂配比与力学特性研究

针对金川全尾砂充填料,采用石灰、脱硫灰渣、芒硝和NaOH复合激发矿渣微粉,开展全尾砂新型充填胶凝材料试验。首先进行全尾砂物化特性分析,然后开展胶结充填体强度正交试验,最后以试验数据为学习样本,利用神经网络模型进行胶凝材料激发剂配比学习,获得充填胶凝材料激发剂配比的隐含知识。在此基础上,进行不同激发配比胶结充填体强度预测分析,由此揭示充填体强度和激发剂的关系,获得了激发剂最优配比。结果表明,在相同条件下,全尾砂充填胶凝材料胶结充填体强度是32.5R水泥强度的2倍以上,而成本仅为水泥的2/3。但金川矿山采用下向分层胶结充填法开采,全尾砂充填胶凝材料仍不能满足充填体1.5MPa的3d设计强度,有待于进一步开展其早强特性试验研究。     

不同流变剂对某矿全尾砂膏体充填性能的影响

为了保证某矿全尾砂膏体充填料浆的安全高效输送,采用定性和定量分析方法分析了不同流变剂类型及掺量对于料 浆流变特性和充填体强度的影响规律.结果表明:添加3种流变剂后,膏体充填料浆的流变特性得到明显改善,且掺量越 多,流变参数整体降幅越大,但掺量过多会使料浆产生离析沉降现象.添加流变剂后,对于充填体１d强度影响较大,但对 于3 d、7 d、14 d、28 d强度几乎无影响.最佳流变剂选型为YSKJ01,掺量为0.4％时,全尾砂膏体充填性能达到最优.从微观角度阐述了流变剂对于改善全尾砂胶结充填料浆流变特性的作用机理,为该矿全尾砂膏体充填配比设计提供参考.     

泵送剂掺量对充填料浆流动性能及充填体力学性能的影响

泵送剂作为改善充填料浆流动性能的添加剂,已经被广泛应用于矿山,但泵送剂对料浆凝固后充填体力学性能的影响却尚不明确。针对某矿不同泵送剂掺量的充填料浆,开展了料浆塌落度试验、流变试验 、充填体试块单轴抗压强度试验及试块电镜细观试验。结果表明：泵送剂对塌落度呈非线性梯度影响,随着泵送剂掺量不断增加,同剂量的泵送剂对塌落度的影响能力慢慢减弱;屈服应力与塑性黏度均随泵送剂掺量 的增加而降低,泵送剂掺量在超过3%后,屈服应力的下降幅度明显减缓,而对于塑性黏度,掺量超过2%时,其下降幅度就已经开始明显减缓;泵送剂对3 d养护龄期试块强度的影响较弱,而对于7 d、28 d养护龄期试 块,掺量为1%和2%时,对充填体抗压强度的影响是正面的,当掺量大于2%时,充填试块抗压强度呈下降趋势;掺量在1%时充填试块的细观结构是最致密的,随着泵送剂掺量的增加,大孔隙逐渐增加。综合考虑泵送剂 成本、料浆流动性及抗压强度,针对试验中的料浆配比,推荐泵送剂掺量为2%。     

氟石膏基充填胶凝材料试验研发

针对氟石膏作为胶凝材料用于矿山充填的技术问题,开展了以氟石膏为胶结剂的充填材料试验研究。通过氟石膏化学激发试验,得出氟石膏∶激发剂为2∶1时28d强度激发效果最佳。试验采用密封饱水的方法模拟充填体在井下采场的养护条件,开展了氟石膏、激发剂和全尾砂的固结试验,当激发剂∶氟石膏∶全尾砂=1∶2∶6、充填料浆浓度78%时,充填体28d强度达到2.629 MPa,满足充填采矿法强度要求,实现了氟石膏尾废的资源化利用。     

深井充填料浆改性调压输送技术试验研究

针对千米以深充填竖管低倍线、高压头料浆输送存在的管道底部压力大、磨损严重、存在爆管隐患等问题,结合"十三五"国家重点研发项目考核指标要求,提出利用改性剂实现料浆的全程降压输送。其主要思路是在料浆的制备端添加低密剂,低密剂在料浆中产生致密均质气泡,并使得料浆的密度降低,由此实现充填料浆的改性调压输送。料浆中气泡的存在势必将降低充填体强度。因此需在管道末端对料浆消泡,并加入增强剂,以此来恢复或提高充填体强度。料浆的低密试验和增强试验主要从料浆比重与充填体试块强度两个方面进行研究,根据试验结果,结合经济效果分析,最佳的改性剂配方方案为每立方充填体中,低密剂A1∶低密剂B∶增强剂C∶增强剂D=1∶0.25∶2.2∶3.2。研究成果为下一步现场工业试验奠定了良好基础。     

添加剂对高掺量粉煤灰浆液特性的影响

为了尽量减小采空区发火的概率,针对粉煤灰水泥固化材料不能完全有效地接顶,会在充填堵漏材料上部与顶板之间产生漏风裂隙的问题,以粉煤灰为基料,骨料、减水剂、早强剂、稳泡剂为添加剂开发研制了无机固化膨胀充填材料,研究了激发剂、稳泡剂、发泡剂对材料的影响,确定各组分的最佳配比。实验结果为防灭火充填材料研究提供了理论依据。     

基于热管输热的矿井地热危害控制试验研究

我国矿山资源需求增大,矿井开采深度不断加深,井下地热危害日趋严重,影响了矿井安全生产。针对现有热害控制技术存在深层矿井工作面降温效果不明显,无法有效控制井下热害的问题,利用热管的高效传热特性,建立了采用动力型热管的热害控制系统并搭建了试验平台,用以模拟井下热源环境以及系统热量、冷量传递输运过程。结合矿井实际环境,测试分析了动力型分离式热管降温系统换热的影响因素。结果表明:在蒸发器和冷凝器迎风风温36.5℃和18℃、冷凝器风速3 m/s、溶液泵频率20 Hz、充液率51%的条件下,蒸发器的吸热量随着风量的增加而升高;在蒸发器迎风风温42.8℃、风速2 m/s、冷凝器风温18.8℃、风速3 m/s、溶液泵频率20 Hz的条件下,最佳充液率取值区间为51%~60%;蒸发器各参数不变,当冷凝器迎风温度为16.5℃、风速为2.5 m/s、充液率为67%时,换热量随着溶液泵频率的增加先升高后稳定不变;两换热器距离为4~10 m时,温度和风速变化对系统换热效率影响很小。研究结果反映出动力型分离式热管降温系统可有效改善深井工作环境,使井下高温热害得到有效控制。     

NH_3/CO_2复叠制冷系统在实际工程应用中的研究

随着NH3/CO2复叠式制冷系统的应用,开发高效冷凝蒸发器来提高系统的性能是必要手段。对一种新型NH3/CO2冷凝蒸发器进行实验研究得出:不同制冷工况下,不同的换热温差,测试出相对应的传热系数,对比分析出不同布管形式对传热系数、换热温差、热流密度等的影响,从而得出最优的布管方式,为高效冷凝蒸发器的开发和设计奠定了基础。     

砂轮圆周平面磨削冷却液供给方式的研究与分析

介绍了砂轮平面磨削工艺中17种冷却液供给方式,详细分析了每一种冷却液供给方式的优缺点和各自的适用场合,并对提高磨削工艺冷却效果的种种因素作了简要的总结,为砂轮平面磨削合理选择冷却液供给方式提供了有利的参考依据。     

Wasserkühlung beim Strangguss – Ein Muss?

In Continuous Casting of steel and nonferrous metals watercooling is state of the art – may be because of the easy availability and application of water. Nevertheless, water as coolant has some important disadvantages – in this paper the advantages and disadvantages of water as coolant are explained and the application of liquid metal as coolant is shown. Results and advantages of the new cooling system are discussed as well as the useful applications.     

高速水射流清除铝厂蒸发器管束结疤

铝厂蒸发器管束结疤的清除是其生产中一个难题。传统清除方法存在一些不足，为此将高压水射流技术应用于清除结疤，结果表明，清洗速度快、质量高，是一种很好的方法。本文介绍高速水射流清除铝厂蒸发器管束结疤的试验情况和试验结果，并对试验结果作出了评价。     

金川镍矿充填系统与工艺调查及提高充填质量技术措施

充填质量是充填法采矿安全生产的保证,而充填工艺是影响充填质量的重要因素。针对金川镍矿存在的充填质量问题,开展了充填系统与工艺的调查与分析研究。首先进行了金川镍矿一、二期工程的充填系统、工艺以及充填体质量的现场调查;然后,分析充填系统和工艺与充填体质量的关系,由此找出了影响充填体质量的主要因素,揭示了充填工艺对充填质量影响规律。最后,根据充填工艺的调查分析结果,提出了提高充填质量的关键技术与采取的措施。研究结果对金川矿矿区充填系统技术改造和工艺优化提供了理论依据,为提高矿区充填质量奠定了基础。同时为类似矿山的充填采矿优化设计和工艺技术改造提供了宝贵经验。     

我国目前煤矿充填开采技术现状

分析了我国顶板控制方法,提出充填控制方法将是资源与环境友好开采的好途径。总结了目前我国两类充填方法,一是巷柱式充填法;一是长壁式充填法。认为充填开采要推广须进行部分充填、可控制性下沉理论研究,在减少充填材料消耗的同时,尽可能降低充填工艺对回采的影响,并使地表下沉在合理的范围内,从而为充填设计提供理论指导;同时要研发充填材料与装备,如输送机、充填支架等。     

紫金山新型尾砂胶结充填材料的试验研究

为降低紫金山充填成本,利用矿山废渣制备的新型胶凝材料开展尾砂充填试验。结果表明:分级后的尾砂级配更好,有利于尾砂充填。与水泥尾砂充填结果比较,新型胶固料尾砂充填试块抗压强度明显优于水泥充填试块,28 d抗压强度最高可达水泥的2.4倍。在同等条件下,新型胶固料的充填试块沉缩率(1.62%)小于水泥充填试块沉缩率(5.3%),且新型胶固料与水泥充填料浆的坍落度相近。若采用新型胶固料充填,可选用分级尾砂、矿浆质量分数在74%~76%进行自流充填。     

超高水材料阻隔式充填开采技术

超高水材料是一种水体积可达95%～97%,水灰比接近11∶1的采空区充填材料。结合超高水材料的基本性能,针对近水平煤层充填开采的难点,提出了阻隔式充填方法,通过对地表移动变形的观测表明,充填对控制地表下沉产生了决定性作用。该充填方式成功实施说明:超高水材料是性能良好的采空区充填材料;超高水材料阻隔式填开采技术是一种适合于近水平煤层的充填方法。     

采场充填料浆流动轨迹探究与充填体特性分析

采场内充填料浆流动轨迹与强度分布规律是影响充填体质量的控制性因素。以石人沟铁矿充填采场为工程背景,借助MDL-vs150三维激光扫描仪器,提取了现场充填料浆流动终态轨迹坡面数据,得出了充填采场料浆流动轨迹坡面曲线函数方程,进行了现场取样与强度测试试验,揭示了充填体强度分布规律。结果表明：以充填下料口为原点,充填料浆沿流动方向的轨迹坡面曲线趋向于正态分布,沿充填料浆流动方向充填体强度呈减小-增大-减小的“倒S”型分布,沿充填料浆流动方向上出现充填体强度损失区和强度增加区,其中强度损失区中强度平均损失25.80%,强度增加区中强度平均增加17.18%。能为采场的充填钻孔数量与位置设计及稳定性分析提供理论依据,对类似矿山充填质量评价有很好的借鉴意义。