摘要：为了明确渗透水压作用下全尾砂胶结充填体的三轴力学特性及演变机制,对全尾砂胶结充填体开展了不同渗透水压作用下的三轴力学试验和扫描电镜试验,分析了渗透水压对全尾砂胶结充填体的三轴力学特性和微观结构特征的影响规律,并基于损伤理论和有效应力原理建立了渗透水压作用下全尾砂胶结充填体的损伤本构模型。研究结果表明:随着渗透水压的增加,全尾砂胶结充填体峰值应力与弹性模量均呈线性减小趋势,且随着灰砂比的增加,渗透水压对峰值应力的弱化作用逐渐减弱,对弹性模量弱化作用逐渐增大;渗透水压会劣化全尾砂胶结充填体内部结构,加速微孔隙与微裂纹的产生与发展,全尾砂胶结充填体内部结构的分形维数随渗透水压增大而增大;通过试验数据对建立的渗透水压作用下全尾砂胶结充填体的损伤本构模型进行验证,两者的应力-应变曲线较为吻合,表明建立的模型能较好地描述渗透水压作用下全尾砂胶结充填体的三轴力学行为。研究结果可为富水矿山全尾砂胶结充填体三轴力学性能指标设计提供一定理论指导。

摘要：为实现固废循环利用,降低尾砂和镍渣的固废堆存,开展了镍渣—全尾砂混合骨料配比试验。通过扫描电镜和X射线荧光光谱测定(XRF)方法分析了镍渣和全尾砂的粒级分布和化学成分,利用骨料堆积密实度理论确定了镍渣—尾砂的配比优化范围为4∶6、5∶5和6∶4;考虑料浆的流动性、和易性及充填体强度,最终推荐镍渣—全尾砂的最优配合比为5∶5,料浆的质量浓度为77%~79%,水泥添加量为310 kg/m^(3);针对镍渣—全尾砂充填,镍渣利用量最高不超过50%,最大质量浓度为79%,对应的剪切应力为112.634 Pa,黏度为0.938 Pa·s。

摘要：随着银山矿浅部矿体资源的逐渐枯竭,高效安全地回采深部矿体是接替和延续矿山产能的主要途径,而充填采矿法是深部矿体开采的主要采矿方法,确定充填骨料特征及其沉降特性是优化充填工艺的主要环节。为探究银山矿全尾砂的絮凝沉降特性,开展了全尾砂的静态浓密沉降试验研究,通过对比分析6种不同絮凝剂对全尾砂沉降的影响,优选出效果最优的絮凝剂及其最佳用量,进而分析得出絮凝剂对应的矿浆最佳给料浓度。研究结果表明:适用于银山矿全尾砂絮凝沉降的絮凝材料为AN-910-SH型絮凝剂,最优絮凝剂添加量为40 g/t,进入立式砂仓或深锥浓密机最佳的浆体给料质量浓度为10%。研究结果可为全尾砂浓缩沉降设施选型设计提供依据。

摘要：全尾砂料浆的高效和深度浓密是获得合格膏体浓度、决定膏体充填质量的关键。全尾砂高效絮凝是全尾砂料浆浓密的前提,全尾砂絮团的快速沉降决定全尾砂料浆浓密的效率,而全尾砂浓密床层的深度脱水决定全尾砂料浆浓密的效果。为此,本文对近20年来我国在全尾砂料浆浓密方面的研究方法和研究成果进行了分析与总结,详细分析了全尾砂絮凝行为及其动力学模型、全尾砂絮团沉降规律及其机理、全尾砂浓密床层深度脱水规律及其机理、深锥浓密机的耙架扭矩模型及关键结构参数设计,并对未来发展趋势进行了展望。

摘要：针对尾砂浓密脱水困难、沉降速率慢、底流质量分数低等问题,以尾砂质量分数、絮凝剂单耗、絮凝剂溶液浓度为自变量因素,以底流质量分数和沉降速度为研究指标,采用响应面Box-Behnken设计17组配比试验,构建二次多项式回归模型,综合方差分析和响应曲面分析,探究单因素和多因素交互作用对尾砂絮凝沉降效果的影响,根据Numencial模块优化,确定最优絮凝沉降参数。研究结果表明:底流质量分数和沉降速度的单因素影响显著性排序从大到小为尾砂质量分数、絮凝剂单耗、絮凝剂溶液浓度,尾砂质量分数和絮凝剂单耗的交互作用是影响絮凝沉降效果的最显著性因素。尾砂絮凝沉降的最优试验参数组合为尾砂质量分数19.6%、絮凝剂单耗26.05g/t,絮凝剂溶液浓度0.45%,此条件下底流质量分数为63.98%,沉降速度为18.1cm/min。

摘要：全尾砂絮凝沉降技术是矿山充填工艺的核心环节,而全尾砂浆浓度、絮凝剂单耗及絮凝剂溶液浓度是影响全尾砂絮凝沉降的关键因素。为研究尾砂静态絮凝沉降特性规律,基于正交试验设计开展量筒静态沉降实验,分析了全尾砂浆浓度、絮凝剂单耗及絮凝剂溶液浓度对全尾砂料浆絮凝沉降参数的影响规律,构建了沉降速率与底流浓度的预测模型,并获得了最佳的静态絮凝沉降参数。结果表明:阴离子型絮凝剂比非离子型絮凝剂絮凝效果要好,可优先选择阴离子型絮凝剂作为超细尾砂絮凝沉降的絮凝剂;三因素对沉降速度和底流浓度的影响程度均为全尾砂浆浓度>絮凝剂单耗>絮凝剂溶液浓度,并且全尾砂浆浓度与絮凝剂单耗均为沉降速度和底流浓度的显著性影响因素;全尾砂料浆絮凝沉降参数不仅受到单因素的影响,因素间的交互作用也能够影响絮凝沉降参数;絮凝沉降参数优化结果表明,最佳静态絮凝沉降参数为全尾砂浆浓度18.2%、絮凝剂单耗16.7 g/t、絮凝剂溶液浓度0.25%。

摘要：为了解决全尾砂似膏体管道输送的水力计算问题,利用Bingham流变模型分析全尾砂似膏体管道输送过程的流变特性,通过FLUENT流体分析软件三维模拟浆体管输过程,得到不同质量分数下浆体的流变参数,并采用MATLAB软件回归得到流变参数与浆体质量分数的关系式,进而推出基于管道内径、平均流速和浆体质量分数的全尾砂似膏体水力坡度计算新模型.结果表明:水力坡度与管道内径成反比,与充填料浆的平均流速成正比,且在管径和流速可调的前提下,水力坡度的大小取决于似膏体的流变参数.环管实验表明新模型的平均误差在6%左右.

摘要：为研究絮团尺寸对全尾砂絮凝沉降效果的影响,采用正交实验和图像颗粒分析相结合的方法,进行多因素耦合条件下全尾砂絮凝沉降实验,基于Giddings函数的沉降速度模型,提出全尾砂絮团图像颗粒分析,探究各时段絮团尺寸的变化规律。研究结果表明:当尾砂浆浓度为15%、絮凝剂溶液浓度为0.25%、絮凝剂单耗为20 g/t,pH值为10时,絮凝沉降效果最佳,最大沉降速度达13.12 mm/s;随着沉降时间的增加,沉降速度随絮团直径、长径比减小而减小,随圆形度增大而减小。研究结果可为实际生产中控制全尾砂絮凝沉降参数、提高沉降速率提供参考。

摘要：全尾砂絮凝沉降技术是矿山充填工艺的核心环节。为研究全尾砂静态絮凝沉降特性规律,以进料质量分数、絮凝剂单耗为影响因素,以固体通量为评价指标,采用混合均匀试验方案,开展全尾砂静态絮凝沉降试验,建立全尾砂絮凝沉降固体通量模型,获得最优匹配参数。在此基础上,开展全尾砂动态絮凝沉降试验,研究剪切作用和给料速率对底流质量分数的影响。结果表明:固体通量影响因素排序为全尾砂进料质量分数>絮凝剂单耗;预测进料质量分数为10.6%,絮凝剂单耗为28.5 g/t时,固体通量达到最大值,为1.498 t/(h·m^2),与实测数据误差仅为1.5%;动态絮凝沉降可大幅提高底流质量分数,最大提高幅度为16.4%,并与进料速度呈现负相关关系。

摘要：黄沙坪多金属矿原设计采用上向水平分层废石充填采矿法,存在开拓工程量大、采场接顶率低、矿柱回采难度大、充填成本高等问题。为更安全高效采矿、降低充填成本,改为全尾砂胶结充填。在尾砂基本物理性质、流动性及强度试验的基础上,提出了黄沙坪多金属矿全尾砂胶结充填工艺。工业试验结果表明:采用全尾砂做充填骨料、新型充填G料做胶结剂,能够满足矿山生产对充填工艺和充填体强度的要求,且选厂尾砂可以全部充填到井下,实现无尾砂排放;充填料浆质量浓度为67%,充填流量最大80 m^(3)/h,灰砂比1∶6~1∶10,充填料浆能够顺利进入待充填区域,料浆达到结构流状态,各项指标均满足要求。全尾砂胶结充填系统的建成使用,为黄沙坪多金属矿安全、高效充填开采奠定了基础。