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引发全尾砂料浆触变特征的临界粒径研究

994 编辑：中冶有色网来源：杨柳华,李金仓,焦华喆,尹升华,寇云鹏,洪紫杰

2024-04-02 15:18:54

开发矿产资源促进了经济发展的同时也带来重大环境、安全问题在中国的选矿过程中产生尾砂堆积量已接近150亿吨[1]，巨量尾砂堆积极容易诱发泥石流、尾矿溃坝，此外，遗留的采空区也是诱发矿区地表塌陷，巷道崩塌、矿井突水等重大灾害的起因[2] 近年来，膏体充填采矿法凭借着安全、经济等优点，在矿业领域得到广泛应用[3-4] 膏体充填采矿法是将全尾砂与胶凝材料(水泥)胶结成高浓度料浆并充填于采空区[5]，从而防止地表沉陷[6]，达到矿山固废资源化重复利用的目的[7]，符合我国目前提出的“双碳”要求膏体充填过程中，高浓度料浆在搅拌制备[8]、管道输送[9]等环节会使料浆变形、流动，呈现显著触变特征[10] 触变性是高浓度料浆中普遍存在的复杂流变现象[11-12]，指高浓度料浆随剪切作用的进行黏度下降，停止剪切后料浆增稠的过程[13-14] 影响料浆触变性影响因素众多，但有关料浆触变性研究侧重于屈服应力[15]、黏度[16]、剪切速率[17]等因素，很少涉及对粒径级配研究然而，根据以往研究可知[18]，料浆中只有存在部分细颗粒，才能引发触变性，且当尾砂中细颗粒占比越大，料浆内触变性能越强[19]，所以研究粒径级配对于料浆触变性的影响至关重要目前，粒径级配对料浆触变性的影响研究尚不丰富，对复杂状态下料浆触变性的作用认知仍具有一定困难[20] 近年来，有关充填料浆粒径级配的研究取得了显著效果[21]，刘晓辉[22]等人以料浆的平均粒径推导触变经验模型；zhang[23]等人基于触变经验模型提出了适用于尾砂料浆触变性模型，程海勇[24]以剪切速率等参数为主，探讨了粒径级配对料浆触变性能的相关作用但这些研究分析尾砂粒径的范围较小，并未详细探讨粒径值对料浆触变性的关系，得到的触变性结果具有局限性目前可知，粒径级配可直接影响料浆的黏度、固体充填率，间接影响料浆屈服应力和静置恢复时间[25]，但是对于引发料浆触变性的具体粒径值，并未有深入探讨为探讨尾砂料浆在不同粒径级配下对其触变特征的影响，揭示剪切作用下料浆触变响应特征，需要对引发全尾砂料浆触变特征的临界粒径进行界定本文通过对筛分不同粒径级配尾砂采用控制变量法、FBRM技术进行试验，以全尾砂颗粒级配作为引入点，研究不同粒径颗粒对料浆触变特征的影响基于试验结果，借鉴混凝土等悬浮体粒径分类原理，推导引起充

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