似膏体充填料浆流型和流态的研究.pdf

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1、第18卷第4期中国矿业Vo1．18。No．42009年4月CHINAMININGMAGAZINE似膏体充填料浆流型和流态的研究黄玉诚，李晓明，耿向慧，石吉升，韩国伟(中国矿业大学(北京)，北京100083)摘要：通过流变特性实验和分析，研究了以河砂和粉煤灰作骨料的似膏体充填料浆流型和流态。结果表明，河砂和粉煤灰作骨料的似膏体充填料浆流变模型近似于宾汉塑性体，料浆在管路中的流动呈层流状态。从料浆的流动性、均质性和脱水率考虑，适宜的料浆浓度为77-78~，料浆中粉煤灰的合适含量为2O左右。关键词：似膏体充填料浆；流型；流态中图分类号：TD265．4文献标识码：B文章编号：1004—40

2、51(2009)04—0096—03Studyontherheologicalmodelandflowstateofpaste-likefillslurryHUANGYu-cheng，LIXiao—ruing，GENGXiang—hui，SHIji—sheng，HANGuo—wei(ChinaUniversityofMiningandTechnology(Beijing)，Beijing100083，China)Abstract：Basedontheexperimentandanalysisofrheologicalcharacteristic，therheologicalmode

3、landtheflowstateofpaste—likefillslurrywithalluvialsandsandflyashasaggregateareresearched．TheresultshowsthattherheologicalmodelissimilartoBinghamplasticfluid，andtheflowstateinpipelinetranspor—tationislaminalflow．Consideringthefluidity，homogeneityanddewateringrateoftheslurry，theproperslurrydensi

4、tyis77to78，andthesuitablecontentofflyashintheslurryisabout20．Keywords：paste—likefillslurry；rheologicalmodel；flowstate据统计，全国“三下”(即建筑物下、铁路下、我们研制出新一代胶凝材料——全砂土固结材料，水体下)压煤约为140亿t，而且主要集中分布在它是选用工业废渣，如沸腾炉渣、钢渣、高炉水淬工业基础较好、人口密集、对煤炭需求较为迫切的矿渣，再加入适量天然矿物及化学激发剂，经磨沿海或中原地区口]。因此，如何在不损害地表环细、均化等工艺，制成的一种粉状物料，成本较境的前

5、提下，安全高效地开采“三下”压煤成为亟低；该材料对含粘土量高的砂土及工业垃圾(如碎待研究的重大课题。煤矸石、矿山尾砂、粉煤灰等)有很强的固结赤峰市公格营子煤矿的主采煤层6～1煤层和能力。6～2煤层，平均厚度分别为8m和13m，埋深似膏体充填材料就是采用全砂土固结材料做胶120m，井田东部有老哈河流过。为了能安全有效结剂，碎煤矸石、矿山尾砂或河砂等作骨料，骨料地进行开采，该矿和我们合作开展了“似膏体充填中配以15～4O的细粒级物料(一37m，如粉采煤研究”的项目研究。“充填料浆制备与输送”煤灰、溢流尾砂等)，制成重量浓度为74～是该项目的一项关键内容，为此进行了相应的似膏80，外观近

6、似膏体一样的浆体[3“]。体充填料浆流型和流态的实验研究和分析。对于公格营子煤矿，附近的老哈河有充足的含1似膏体充填材料的组成及特性泥河砂，建筑工程上难以利用。此外，公格营子煤1．1似膏体充填材料的组成矿周边的电厂产有大量的粉煤灰。因此，因地制宜传统的胶凝材料(水泥)对煤矸石、矿山尾地采用河砂和粉煤灰作骨料，不但可以解决充填骨砂、粉煤灰等工业废渣的固结能力差。经过攻关，料的来源问题，降低成本，而且还实现了工业废弃物的有效利用。似膏体充填料浆的制备浓度为收稿日期：2009—01—1275％-'--'79，全砂土固结材料含量2～5Ao，料作者简介：黄玉诚(1966一)，男，博士，教授，

7、博士生导师，从事充填采矿和充填防灭火等的教学与科研工作。浆通过泵送的方式经管路输送至井下充填地点，充第4期黄玉诚等：似膏体充填料浆流型和流态的研究填料浆在井下不需脱水或微量脱水即可在8h内固结成充填体，从而实现采煤工作面随采全充填。1．2充填物料的粒度分布测试老哈河河砂的密度为2．56×10。kg／m。，某电厂的粉煤灰密度为2．32×10。kg／m。，全砂土固结材料的密度为3．0×10。kg／m。。粉煤灰和全砂土固结材料都比较细，实验采用激光粒度分析仪对粉煤灰和全砂土