微型圆柱简测膏体塌落度试验研究

传统测试膏体塌落度的方法都是用ASTM标准塌落筒进行的,因操作简便被广为接受使用,但该设备尾砂消耗量大的缺点对于大专院校室内试验仍然是个有待解决的问题。介绍了用自制的3个不同微型圆柱筒测试不同浓度膏体的塌落度,并结合标准塌落筒对相同条件下的膏体所测数据进行了研究。通过线性回归精度比较和误差分析,从中优选出一种最适合代替标准塌落筒来测试膏体塌落度的微型圆柱筒,并建立了两者所测试验数据之间的半经验数学模型,为今后膏体塌落度测试提供了一种更为简单实用的方法。     

恒定剪切作用下全尾膏体微观结构演化特征

全尾砂膏体作为一种塑性流体,其内部结构的形貌特征与浆体流动性能紧密相关,研究剪切过程中微观结构的演化特征,对于分析膏体管道输送及制备工艺中的流动行为具有十分重要的意义.本文借助扫描电镜技术,拍摄了不同搅拌时间的膏体微观结构图像.综合应用计算机图像处理技术和分形理论,估算了膏体微结构的分形盒维数,提出以结构系数λ作为微结构形貌特征的表征指标,建立了搅拌过程中微结构时间演化过程的数学模型.某铅锌尾矿膏体相关实验的结果表明:其结构系数λ随搅拌时间急剧减小,并逐渐趋于平缓,最终达到某一平衡状态.通过对实验数据的拟合,得到其演化模型相关的破坏系数及恢复系数,分别为0.171及0.491.      

具有储矿功能的深锥浓密机泥层高度变化规律

一般认为深锥浓密机不具备储矿功能,但对于用于充填的深锥,由于充填作业的间断性,其必须具备一定的储矿功能。不同功能的深锥浓密机对应着不同的泥层高度,因此,有必要分析深锥内部泥层高度的变化规律。针对具有储矿功能的深锥浓密机,建立了计算泥层高度的数学模型。以某矿浓密机设计为例,分析验证了所建立的数学模型。计算结果显示:对于不具备储矿功能的深锥,泥层高度维持在4.55m;对于充填和堆存联合处置的深锥,泥层高度最大值提高了1.22m;对于充填的间断排料方式,泥层最大高度提高了4.11m。此外,由于泥层最大高度的增大,耙子驱动功率也相应增大。     

泵送剂对膏体料浆管道输送的影响

膏体泵送系统沿程阻力大,常造成管路爆裂、接头泄漏等事故,严重制约着膏体充填技术的进步与发展。以流变性能极差的某铜矿膏体料浆为例,在满足充填强度和泵送要求的前提下,通过添加泵送剂改善膏体的流变特性,与不添加泵送剂作对比实验,分析了时间对添加泵送剂后料浆流变特性的影响。实验表明,该铜矿全尾砂膏体符合宾汉体特征,添加泵送剂减小了浓度对流动性能的影响,在满足输送条件下,可使流变性能极差的膏体料浆浓度提高到78%。结合理论分析,探讨了充填料浆在添加泵送剂条件下的减阻作用及长时间作用下膏体坍落度损失机理,认为泵送剂可以有效应用于膏体料浆管道输送减阻、降低管道磨损,且负面影响很小。     

矿井裂隙水水源特征及其分段排水系统

为探明矿井水源特征及设计高效经济的排水系统,分析了裂隙水源特征及其关联因素,结果表明,矿井水源以岩溶裂隙水及构造裂隙水为主;控矿断层导水性在不同的构造深度不同,褶皱核部的劈理、裂隙易成为地表水下渗通道,而岩性对裂隙水的影响取决于岩石结构、矿物成分及裂隙导水性。优化后的5台泵3条管路并联分段排水系统符合安全与经济要求,实践证实新分段排水系统全年排水电耗比原有系统降低21.3%,吨水百米电耗降低23.6%,节约排水费用105万元/年。     

絮凝剂用量对尾矿浓密的影响机理

以某铜尾矿为实验对象,每吨尾矿中分别添加阴离子聚丙烯酰胺0、10、25、40和55 g,进行浓密实验.在前期(1 h)尾矿浓密分数随着絮凝剂用量增加逐渐递增,由63.98%增加至68.20%;而后期(12 h)浓密分数则随絮凝剂用量的增加略有下降.结合实验结果,将每吨尾矿中絮凝剂添加量由少至多划分为低含量(0~10 g)、合适含量(10~25 g)、高含量(25~40 g)和超高含量(40~55 g)四个区间,提出了不同区间絮凝剂对尾矿浓密的影响机理,分别体现为部分吸附、吸附架桥、保护和包裹作用.      

破碎软岩中长锚索支护参数设计及其应用

云南某铜矿地质条件复杂,矿体和围岩均较破碎且含泥量高,需对其进行大量加固支护。综合分析后,考虑采用长锚索加固技术,对4#矿体进行围岩预支护、分层整体锚固及顶板长锚索加固。根据矿岩性质及采场结构,进行了锚索支护参数设计。试验结果表明,长锚索加固技术对于厚大破碎矿体适用性强,能有效防止围岩冒落、顶板垮塌及维护巷道完整性。矿石回收率比现用采矿方法提高近20%,矿石贫化率降低8%,经济效益显著。     

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%.