谦比希铜矿膏体充填料浆流动性测试

膏体充填可有效解决采空区固废处置问题,实现安全、高效、高质量回采.为最大程度使用尾砂,降低矿山开采成本及安全隐患,谦比希铜矿引入膏体充填技术,首先对该技术方案的基本构成系统进行了介绍,之后针对该充填方案设计出对应的环管实验,通过环管实验测试了不同浓度及配比条件下膏体的流动性能,最终确定最佳膏体充填浓度为66％～68％、...     

聚丙烯纤维对膏体充填料流动性影响的分析

掺入聚丙烯纤维的膏体中能有效改善充填体的抗压强度及峰后韧性,但由于聚丙烯纤维膏体的流动性与材料特性之间关系复杂,在一定程度上严重影响了膏体的管输阻力.以某矿山全尾砂和棒磨砂为试验材料,研究聚丙烯纤维掺量及长度对膏体流变性能的影响规律,建立不同纤维掺量及长度下的膏体塌落度及扩展度回归模型,并在此基础上计算出聚丙烯纤维膏体的经济成本.研究结果表明:塌落度及扩展度随聚丙烯纤维长度和掺量的增加而减小,聚丙烯纤维长度和掺量基本与塌落度呈负线性关系,聚丙烯纤维掺量与扩展度基本呈负指数函数关系;影响塌落度及扩展度的顺序由大到小依次为纤维掺量、纤维长度,且扩展度受聚丙烯纤维长度和掺量的影响大于塌落度;与未掺聚丙烯纤维相比,掺入纤维的膏体 塌 落 度 降 低 了０．７７％ ~５．０２％,扩 展 度 降 低 了３．７０％~３６．５４％,膏体成本增加了２．９５％~１５．６１％.最后,建立了关于纤维掺量及长度的流动性回归模型,回归效果显著.     

硫化钠调控膏体充填料浆凝结硬化性能研究

为解决某矿膏体充填料浆凝结硬化缓慢而引发的充填体质量差、采充周期长、矿石生产效率低等问题,研究采用硫化钠作为改性剂调控膏体充填料浆凝结硬化性能。研究结果表明：硫化钠通过钝化尾砂-水泥-矿渣基复合胶凝体系中的锌离子和加速碱矿渣水化反应进程,发挥出显著的促凝效果,随着硫化钠添加量的增加,膏体充填料浆凝结时间呈线性降低趋势,塌落度和流动度呈负相关,稠度呈正相关,充填体7 d、14 d、28 d抗压强度呈先上升后降低的趋势,且硫化钠添加量1.5%是充填体抗压强度变化的拐点。当灰砂比为1∶8,硫化钠添加量为1.5%时,膏体充填料浆塌落度为28.0 cm,稠度为11.4 cm,流动度为73 cm,充填体7 d、14 d、28 d抗压强度分别为2.08, 3.11, 3.99 MPa,可满足矿山充填开采的要求。     

膏体充填技术研究

淄博矿业集团许厂煤矿建筑物下压煤问题十分严重,为提高建下煤炭资源采出率,采用膏体充填的方法进行开采。对膏体材料所需矸石进行粒度分析,并通过流动性试验和泌水率试验确定各项材料的配比。该文简单介绍了充填系统。     

泵送剂对膏体料浆流动性能作用的微结构模型

泵送剂是一种在混凝土工业中应用广泛的外加剂,近年也逐渐应用在矿山膏体充填中,因此研究泵送剂对膏体料浆的作用对膏体充填有着重要的意义。通过R/S型四叶桨式旋转流变仪测定不同浓度下新拌膏体料浆的屈服应力,揭示其流变特性随泵送剂掺量的变化规律,探讨泵送剂对膏体浆体的作用影响。以单粒径悬浮分散体系为前提假设,结合泵送剂的作用机理,建立新拌膏体浆体微结构模型,揭示膏体料浆中颗粒絮凝结构种类及其存在形式、水的存在形态。研究结果显示,泵送剂的加入有效改善了膏体料浆的流变性能,实质上是通过改变膏体中颗粒之间相互作用优化浆体微结构所致;泵送剂改善膏体料浆流动性是打破浆体中絮团结构释放出絮凝水的过程。通过环境扫描电镜观测新拌膏体微结构形貌,验证了模型的合理性。     

早期膏体胶结充填料的液化分析

评估膏体胶结充填料受动载荷而发生液化的可能性是至关重要的,因为液化的膏体胶结充填料可能会破坏隔墙和流入相邻的巷道而造成生产损失,并耗费许多资金进行清理,甚至有可能造成工伤事故.探讨现场膏体胶结充填料在各种条件下发生液化的可能性的研究方法是利用在现场测定的特性,准备有代表性的试样进行试验室试验,然后利用静态的三轴循环试验评估充填料的反应.试验结果表明,对于受试材料而言,早期膏体胶结充填料能抵抗静态液化,但是,当施加的应力比大于0.16时,受循环负荷的材料易被破坏.然而,重要的是不能夸大液化的危险,因为抗液化阻力随着养护期的延长和膏体胶结充填料强度的增长而加大.     

煤矸石作充填骨料的似膏体料浆流动性能试验研究

以山东新汶矿业集团孙村煤矿的实际情况作为研究背景,为保证地表及矿山主要井巷的安全,最大限度地回收留设的保安煤柱的技术问题,解决煤矸石排放问题和建成清洁绿色矿山,进行了煤矸石作为充填骨料的似膏体料浆流变特性试验研究.试验结果表明,制备出的煤矸石似膏体合乎设计要求,并能实现膏体完全自流充填.采用煤矸石充似膏体自流充填工艺既然经济又环保,为孙村煤矿实现绿色生产和可持续发展提供了技术支持.     

膏体充填料浆管道自流输送分析及管线布置

自流充填具有充填效率高、工艺流程简单等优势,但膏体充填料浆由于浓度高,管道输送阻力大,易发生堵管等输送风险,因此,膏体充填料浆自流充填难度大.为了使膏体充填料浆实现安全可靠的自流充填,简化充填工艺流程,节约充填成本,本文以探究膏体料浆自流充填的可行性、确定膏体充填料浆自流充填条件为研究目标,通过试验确定合理的充填工艺参...     

矸石膏体充填料浆力学性能实验研究

该文在分析岱庄煤矿矸石膏体充填原料选择来源的基础上,根据岱庄煤矿3上煤层条带煤柱回收对膏体充填材料的要求具体选择材料性能参数,并通过对矸石膏体充填料浆流动性能、可泵送时间、静置泌水率、单轴抗压强度等力学性能的实验研究,探索在岱庄煤矿充填原料条件下的材料配比,实现条带煤柱的安全回收。     

温度对膏体充填料浆流变特性影响试验研究

为了探究膏体的流变特性,取某尾砂制备不同质量浓度、灰砂比的尾砂料浆,采用Brookfield R/S+型流变仪和TC-550型制冷/加热式循环浴温度控制设备进行了膏体流变特性测试。结果表明,膏体料浆屈服应力和黏度随温度的变化与灰砂比和浓度有关。当灰砂比一定时,低浓度料浆屈服应力随温度增加不断减小,高浓度料浆屈服应力随温度升高先增加后减小; 当料浆浓度一定时,随着水泥比例增加,屈服应力随温度升高从不断减小到先增加后减小,且水泥比例越大,使屈服应力开始减小的温度越高。黏度变化情况与屈服应力类似。     

基于管壁切应力的全尾膏体配比确定

管壁切应力的大小反映了管道磨损率的大小,是评价管道输送的重要指标。以料浆浓度、灰砂比、全尾/废石及全尾/库存尾砂为4个影响因素,建立四因素六水平均匀设计试验方案。利用浆式流变仪测定不同配比的膏体流变学参数,并对各水平下的管壁切应力进行回归分析,探讨各因素对管壁切应力的影响及贡献。结果表明:料浆质量浓度对管壁切应力贡献大,敏感性高;废石次之;库存尾砂第三;砂灰比影响最小。最终推荐以下2种充填配合比:浓度80%,砂灰比10,库存尾砂比2%,尾废比4%和浓度79.5%,砂灰比12,库存尾砂比14%,尾废比10%。     

尾矿膏体流变学塌落度与屈服应力试验研究

随着我国经济建设对矿产资源需求的不断增长,选矿废物—尾矿的处置问题亟待解决。矿山尾矿膏体填充和地表堆放将是今后的发展方向。而尾矿膏体的输送及堆放系统的设计需要膏体流变参数试验为依据,常规试验主要是采用流变仪、黏度计及塌落度试验。而塌落度试验因其设备操作简单而成为现场进行流变学参数测定的实用方法。为了进一步探讨塌落度圆柱体尺寸对试验结果的影响,笔者利用不同高度、不同直径的圆柱筒及HAAKE VT550黏度计进行试验,用Bingham、HerschelBulkley和Casson 3个流变学模型进行数据分析。两种试验方法的数据比较表明,高度为100 mm、直径为50 mm的圆柱筒可得到最佳的试验结果。同时对膏体塌落度试验理论模型及其近似公式结果进行了比较,研究结果可为尾矿膏体系统的工艺参数、膏体的地表堆放及膏体的充填设计提供可靠的设计依据。     

粉煤灰对煤矿充填膏体性能的影响

为探讨粉煤灰对煤矿充填膏体性能的影响,试验采用坍落度试验和流变试验综合评价膏体流变性,通过干缩变形研究其长期稳定性及对接顶性能的影响,研究了水泥、煤矸石用量及膏体浓度不变的情况下粉煤灰掺量64.2%~69.8%,膏体流变性、泌水率、抗压强度和干缩率的变化情况。结果表明:1随粉煤灰掺量的增加,膏体流变性减弱,黏聚性增强,泌水率减小。2随粉煤灰掺量的增大,不同龄期膏体抗压强度变化不同,3 d强度变化不大,在0.5 MPa左右;7 d强度呈先增后降的趋势,在66.7%掺量时最大达到2.5 MPa;14 d强度于67.8%掺量前在4 MPa上下变化,在68.9%掺量时达到6.9 MPa;28 d强度发展缓慢,与14 d变化趋势相似。7~14 d水化作用显著,强度增长量能达到28 d强度的40%~60%。3膏体的干缩量随粉煤灰用量增加而减小,与龄期近似满足对数关系。且膏体干缩量曲线160 d开始趋于平稳,干缩率不超过0.2%。     

粗骨料膏体充填料浆流变特性与管道输送阻力计算

通过粗骨料膏体充填料浆流动性及泌水率试验,测试了粗骨料膏体流动性及泌水率,确定了粗骨料膏体可实现管道输送的质量浓度范围,并理论分析建立了基于流变参数计算粗骨料膏体料浆管道输送阻力数学模型;同时,在可实现管道输送粗骨料膏体料浆质量浓度范围内,采用美国Brookfield公司的RST-SST型软固体流变仪测试了不同浓度、灰砂比条件下的粗骨料膏体料浆流变参数;结合管道输送阻力数学计算模型,计算不同浓度、灰砂比、管径及流量条件下的粗骨料膏体料浆管道输送阻力;最终根据计算结果及矿山生产情况,选取了最佳的粗骨料膏体料浆管道输送参数,为粗骨料膏体充填料浆管道安全、可靠输送提供了支撑。     

深地开采, 膏体先行

为解决充填膏体成本高昂的问题,将污泥作为骨料制备充填膏体。采用正交试验方法,进行污泥膏体充填材料配比试验,探讨污泥质量分数、水泥质量分数、粉煤灰质量分数对充填膏体坍落度、凝结时间、抗压强度的影响。在此基础上,以污泥质量分数、水泥质量分数、粉煤灰质量分数为自变量影响因子,充填膏体抗压强度为响应目标值,结合响应面法(RSM),建立污泥充填膏体抗压强度预测模型,揭示多目标条件下污泥膏体充填材料优化配比。研究结果表明,污泥充填膏体强度不仅受单个因素影响,而且受多个因素间交互作用影响显著。其中污泥质量分数和水泥质量分数的交互作用是影响充填膏体强度性能的关键性因素。优化的充填材料配比：充填料浆质量分数75%,石灰质量分数4%;污泥质量分数8.32%,水泥质量分数29.62%,粉煤灰质量分数20.33%。经试验验证,该配比条件下充填膏体各龄期抗压强度均满足设计要求。

     

特大型铁矿全尾砂胶结充填试验

影响胶结充填体强度的因素主要有料浆浓度、灰砂比、养护时间等。不同灰砂比的胶结充填体具有不同的物理力学特性,灰砂比大、水泥含量过高,胶结充填体有较好的承载和自稳能力,但对于特大型铁矿采场中的大体积充填体而言,会大幅度提高充填成本。因此,在大孤山选厂全尾砂特性试验研究的基础上,进行了系统的全尾砂胶结充填试验,确定了合理的料浆浓度和灰砂比等参数,为制定特大型铁矿充填采矿方案提供科学的依据。     

Improve power quality of coal mine power network based on gray system theory

Unified Power Quality Controller（UPQC） was proposed to comprehensively improve power quality of coal mine power network and its basic structure and operation principle was introduced. In order to overcome time lag of Active Power Filter（APF） in compensating harmonic and reactive current, a novel method based on gray system theory was proposed to predict harmonic current and other distortion component. The mathematical model of component to be compensated was constructed by data sequence of distortion component, which could exactly forecast compensation signal of next period. The optimal control strategy was selected according to the principle of output signal approaching component to be compensated as near as possible. Before predicating each time the oldest data was eliminated while the latest data was added to data sequence. Then new predication model was established once again. The results show that the method can always construct mathematical model with variation of system parameters, reflect the latest state of system and not increase calculation quantity. The feasible and effective control strategy can improve power quality of coal mine power network.     

基于灰色系统理论的全国煤矿矿难死亡人数预测

基于灰色系统理论,以2004—2015年我国煤矿矿难死亡人数为初始数据,通过建立GM（1,1）模型对2016年及未来4年我国煤矿矿难死亡人数进行了预测,预测结果显示2016年矿难死亡人数在过去几年持续下降的趋势下仍将继续下降。至2020年,矿难死亡人数将降至300人以下。此次利用灰色理论系统预测全国煤矿矿难死亡人数精度高,可达95%,表明运用此理论预测是可行的、有效的。