红泥坡铜矿全尾砂/废石充填料浆流变性及充填体强度实验研究

为探明废石掺量、灰砂比、料浆质量分数对红泥坡铜矿充填料浆流变特性、充填体单轴抗压强度的影响规律,开展了不同配比的充填料浆流变与充填体单轴抗压强度实验,得到了充填料浆流变参数及充填体单轴抗压强度值,在此基础上构建了红泥坡铜矿全尾砂-废石复合充填料浆流变模型,并对充填体强度值进行了拟合、预测与分析,结果表明:废石的添加会降低料浆的剪切应力与表观黏度,水泥掺量与料浆质量分数的提高会增加料浆的剪切应力与表观黏度;随着废石掺量的增加,充填料浆"临界质量分数"逐渐增大;两因素交互下,灰砂比与养护龄期的交互作用对充填体强度影响较为显著;灰砂比对充填体强度影响最显著,灰砂比由1:8提升至1:4时,充填体强度增幅最高可达380％.研究结果可为红泥坡铜矿现场充填提供一定的理论支撑.     

废石尾砂胶结充填试验研究

对废石尾砂胶结充填进行系统试验研究.研究废石尾砂胶结充填集料特性规律,废石尾砂胶结充填体强度与充填材料配比之间关系规律,废石尾砂胶结充填体强度影响性因素试验等,为废石尾砂胶结充填体评价提供一种新试验方法.结果表明:废石尾砂胶结充填体不存在影响胶结体强度的化学反应危害;废石尾砂胶结充填体强度由水泥含量和废石含量决定,水泥及废石含量增加均能有效提高废石尾砂胶结充填体强度;废石尾砂胶结充填能有效减少水泥用量,节约充填成本,同时试验结果也为试验矿山充填配比设计提供参考依据.     

废石-尾砂高浓度料浆的流变特性及输送参数优化

料浆的流变特性是实现料浆管道输送的基础,影响着管路设计与阻力计算等技术问题.废石-尾砂料浆的水灰比或骨料性质都不同于混凝土及全尾砂浆,料浆结构更加复杂,确定最佳管输料浆组合变得更加困难.通过对某矿山废石和尾砂的级配分析,选用废石和尾砂优化后的配合比(6∶4,7∶3,8∶2)制成高浓度料浆进行流变实验,首先回归流变曲线获取流变参数,其次应用灰色关联理论对屈服应力及粘度的影响因素进行排序与分析,最后应用Deport Expert软件确定优化后的料浆组合.结果表明水泥添加量和质量浓度是屈服应力的决定因素;废石-尾砂比是粘度的主要影响因素,水泥量、质量浓度次之;料浆的优化组合为废尾比取1.40,质量浓度取82%,水泥添加量取275.29 kg/m3.此研究为矿山自流充填管道输送提供了理论依据.     

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.     

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...     

红泥坡铜矿井下充填方式对比选择研究

红泥坡铜矿具有资源量大、品位高(达1.67%)、易选、矿岩稳固等特点,但地表覆盖农田、部分工业设施及村落,属于复杂典型的"三下开采"矿床。因此针对红泥坡铜矿地表设施安全问题和下一步矿体回采安全问题,分别提出了全尾砂+级配碎石膏体胶结充填方案和分级尾砂胶结充填方案,并且对这两个充填方案从系统建设成本、运营成本等主要技术经济指标进行了系统对比分析。结果表明:全尾砂+级配碎石膏体自流+泵送充填工艺方案具有运营成本低、充填总成本(24.78元/t)低、矿石回收率高等优点,最终确定全尾砂+级配碎石膏体自流+泵送胶结充填方案。     

东乡铜矿全尾膏体充填材料与充填体强度关系研究

针对东乡铜矿分级尾砂或全尾砂胶结充填体强度不够问题,提出了采用全尾膏体充填,并对充填材料与充填体强度之间的关系进行实验研究,实验结果对矿山充填工作有指导意义.     

基于BP神经网络的充填料浆流变参数预测分析

为了合理分析充填料浆在长距离管道中的输送阻力,基于流变参数对输配管网设计的重要性,在全面评估不同因素对流变性能影响的程度后,采用BP神经网络原理,建立起干料中水泥含量X1、料浆浓度X2、料浆坍落度X3、料浆容重X4对流变参数(屈服应力Y1、粘性系数Y2)影响的函数模型.此BP网络为4-Hn-2结构,隐层和输出层分别用tansig、purelin函数传递,利用Levenberg-Marquardt优化算法trainlm训练网格.计算结果表明:该模型在预测充填料浆屈服应力Y1和粘性系数Y2中适应性较强,误差也在可控范围之内,可为充填管网布设及输配系统沿程阻力分析提供可靠依据.     

尾矿粉对充填体力学性能和微观结构的影响

研究掺入尾矿粉对井下充填体和矿渣硅酸盐水泥胶凝材料体系力学性能和微结构的影响,并利用XRD、SEM、MIP等测试手段分析两种体系下水化产物和孔隙结构的变化。研究结果表明:在尾矿粉取代尾矿砂量不超过20%时,充填体的流动性能会因体系中细颗粒尾矿粉的增多而提高;同时,充填体的抗压强度也会随着尾矿粉的掺入呈线性上升,这主要是因为尾矿粉的掺入改善了充填体的孔结构,降低了充填体中大孔径孔隙数量,从而提高了其抗压强度。尾矿粉取代胶凝材料则可以同时降低体系总孔隙率和孔径大小,提高试块的前期强度,但后期强度则会有所降低。     

Experimental Study on Dynamic Mechanical Properties of Sprayed Concrete-Surrounding Rock Combined Body

To investigate the dynamic response problem of the double medium formed by the adherence of sprayed concrete and surrounding rock in the tunnel, a split Hopkinson pressure bar of 75 mm in diameter was adopted at the ages of 3,7 and 10 d. Experimental results showed that dynamic compressive strength and dynamic increase factors (DIF) of the combined bodies increase with the strain rate. With the growth of strain rate, the critical strain of the combined bodies first increases, then deceases. Furthermore, the combined bodies of 3 d reveal the plastic property and brittle property for 7 d and 10 d when the strain rate is over 80/s. The failure characteristic of the sprayed concrete changes from tearing strain damage to crushing damage as the growth of strain rate, and the failure characteristic of rock presents the tensile failure mode as demonstrated by the scanning electron microscope (SEM).     

岩石强度和变形真三轴试验研究

为了得到岩石在3向应力条件下的强度及变形特征,通过真三轴试验对岩石强度进行试验研究.结果表明:峰值强度(σ1)随着中间主应力(σ2)的增加有所提高,峰值强度的最大增加量达到65.8%;在中间主应力较低时,岩石呈现出塑性的特征,随着中间主应力的增加,岩石逐渐由塑性向脆性转变.所以岩石破坏不仅取决于最大主应力差(σ1-σ3),而且与中间主应力密切相关.     

五道岭钼矿全尾砂絮凝沉降试验研究

根据五道岭钼矿全尾砂浆体物理化学性质,选择了阴离子聚丙烯酰胺作全尾砂沉淀的絮凝剂.实验研究了全尾砂浆体在不同影响因素条件下的絮凝沉降特性.实验结果表明:用10~20g/t的阴离子聚丙烯酰胺作全尾砂浆体絮凝沉降的添加剂,pH=7~8,搅拌时间控制在2 min内,沉降速度快,1 h沉降底层的压缩液固比达60%~65%,充填脱水成本较低.试验结论对矿山充填的全尾砂沉淀脱水具有直接指导意义.     

纤维加筋红黏土强度特性影响因素的试验

通过对素红黏土和纤维加筋红黏土进行三轴试验,研究了影响纤维加筋红黏土强度特性的影响因素。分析了纤维加筋红黏土的力学特性及筋材参数与纤维加筋红黏土强度间的关系。试验结果的抗剪强度指标表明,红黏土合理的加筋纤维长度在10～13 mm;加筋红黏土的强度随加筋纤维配合比的提高而增强;聚丙烯纤维的加筋效果好于涤棉纤维;加筋红黏土试件最终均呈现出鼓状变形和相互错动,没有明显的破裂面,不存在拉力破坏或黏着破坏;引入强度增强效果系数(ησ)能对纤维加筋红黏土抗剪强度的各影响因素进行综合评价。     

玲珑金矿高水固结尾砂充填材料合理配比的研究

根据玲珑金矿具体条件，分析研究了充填体强度和稳定性要求，测定了高水团结尾砂充填体的强度和变形特征，分析了影响充填体强度的主要因素及高水充填工艺的特殊要求，确定了满足支护强度、工艺及经济要求的充填材料最佳合理配比范围。     

赣中钨矿井下采空区废石充填工艺与实践

为预防井下采空区引发的矿山灾害,设计并建立了赣中钨矿井下废石充填系统。充填系统包括侧卸式矿车输送、机车运输、电耙倒运及充填井巷工程。2年来,共有8个采空区的32.2万m3采空区得到有效充填,工程应用结果表明,废石充填率为60%~70%,能有效预防岩移、岩爆及地表沉陷等灾害;此外,充填系统每年可节约废石提升与运输费用600万元/a,并减少了地表废石堆场体积。