【技术实现步骤摘要】
废石-尾砂高浓度充填料浆屈服应力预测模型的建立方法及应用
本专利技术涉及一种废石-尾砂高浓度充填料浆屈服应力预测模型的建立方法及应用，属于充填采矿
技术介绍
矿产资源开发利用过程中产生的煤矸石、废石、尾砂和冶炼渣已成为我国排放量最大的工业废弃物，占固体废弃物总量的85％左右，而这些废石、尾砂若不被处理，将对环境造成污染。矿山废石-尾砂高浓度充填采矿工艺是解决矿山废尾排放的最有效途径，也是实现绿色采矿的主体支撑技术之一。在充填料浆中添加废石(戈壁砂)等固体废料可使同等水泥用量下充填体强度得到显著提高；在同等强度下，可以减少水泥用量进而降低成本。且高浓度充填料浆具备不离析、不沉淀，采场脱水量少(甚至不脱水)，充填体强度增长迅速，充填质量好，充填效率高，充填成本低等优点。屈服应力作为充填料浆的流变参数，是表征料浆流动性与工作性的重要参数，它的获取可以为矿山充填系统设计及制备提供必要的基础。屈服应力的大小又直接影响后续管道输送材料的选取，准确的判定料浆流变参数对指导工程设计和应用具有重要意义。确定屈服应力的方式，一般是通过工业实验或流变实验，测得不同水泥量不同质...
【技术保护点】
1.一种废石‑尾砂高浓度充填料浆屈服应力预测模型的建立方法，该方法的步骤特征如下：A、充填料浆的状态分为牛顿流、结构流、柱塞流；高浓度料浆属于结构流，其应具备以下条件：首先确定充填料浆为高浓度状态；粗骨料管输充填料浆高浓度的判定标准为：在静置一定时间后保持不分层的充填料浆所对应的浓度即为高浓度，在此条件下，料浆中的颗粒没有自由沉降只有压缩过程，只有间隙减小和体积收缩，没有粗颗粒的分选沉降，料浆表面无水泥浆层，泌水量极少，料浆表面有明显的粗骨料，料浆不分层基本无离析；满足式(1)
【技术特征摘要】
1.一种废石-尾砂高浓度充填料浆屈服应力预测模型的建立方法，该方法的步骤特征如下：A、充填料浆的状态分为牛顿流、结构流、柱塞流；高浓度料浆属于结构流，其应具备以下条件：首先确定充填料浆为高浓度状态；粗骨料管输充填料浆高浓度的判定标准为：在静置一定时间后保持不分层的充填料浆所对应的浓度即为高浓度，在此条件下，料浆中的颗粒没有自由沉降只有压缩过程，只有间隙减小和体积收缩，没有粗颗粒的分选沉降，料浆表面无水泥浆层，泌水量极少，料浆表面有明显的粗骨料，料浆不分层基本无离析；满足式(1)式中：Vw--水的体积；V堆--混合料的堆积体积，混合料中含有水泥；V实--混合料的密实体积；B、根据高浓度条件确定符合条件的废石-尾砂配比，质量浓度的变化范围和水泥添加量的变化范围，对所需充填采矿的矿山进行流变基础试验，通过改变骨料的添加量、水泥添加量和水量，测得各条件下流变曲线，所测得的数据不得少于50组；C、将步骤B测得的所有流变曲线应用H-B进行回归得到流变参数；D、加有废石/戈壁砂的料浆中粗粒料之间存在明显的啮合现象，同时由于浆体中一定数量的细颗粒在静止状态下会形成具有一定刚度的结构，产生内聚力，能抵抗一定的剪切作用，形成剪切屈服应力：τ0；当剪切外力小于τ0时，浆体不会发生流动；当剪切外力大于τ0时，浆体开始发生塑性流动；根据流变回归结果分析表明，在满足高浓度条件下，屈服应力随着水泥量、质量浓度和废尾比的变化呈现出不同的变化规律，为了研究充填料浆流变参数影响因素的主次关系以及屈服应力随影响因素的变化规律，采用灰色关联理论对其影响因素—充填料浆浓度、水泥添加量及废石与分级尾砂之比，其简称为废尾比，进行关联排序；E、关联分析的结果表明，屈服应力与料浆中水的含量、水泥量、骨料的多少，散体级配都存在着密切的关系，缺一不可；F、将各影响因素引用具体的来表征，E中各因素反映的是固体含量、颗粒级配以及水泥含量物料特性之间的差异；固体含量用质量分数及体积分数两种指标进行描述，相比之下体积分数可同时表征颗粒密度的影响，使研究结果更具普适性，体积分数(CV)表征了组成料浆的散体颗粒在流场作用下的分布特征；堆积密实度φ反映了散体颗粒级配的固有属性；G、通过构建系数CV/...
【专利技术属性】
技术研发人员：张修香，乔登攀，宋增凯，黄温钢，霍亮，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：发明
国别省市：江西,36
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