基于微型塌落筒实验的充填料浆屈服应力表征

• Published in: 工程科学学报 Vol. 45; no. 8; pp. 1316 - 1323
• Main Authors: 王勇, 王林奇, 曹晨, 刘伟
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京 100083%巴彦淖尔西部铜业有限公司,巴彦淖尔 015500 01.08.2023; 北京科技大学土木与资源工程学院,北京 100083
• Subjects: 解析模型; 充填料浆; 修正系数; 屈服应力; 扩展度
• ISSN: 2095-9389
• DOI: 10.13374/j.issn2095-9389.2022.11.04.003

TD853; 充填料浆的管道输送是充填采矿法的一个重要环节,而充填料浆的流变参数是评价充填料浆管输特性的重要指标,目前主要采用流变仪进行测定,但矿山现场通常不具备流变实验条件,主要通过塌落度实验来评价充填料浆的流动性能.本文采用微型塌落筒进行不同质量分数、灰砂比的充填料浆塌落度实验,建立微型塌落筒扩展度与屈服应力之间的解析模型,根据料浆停止流动后的形态得到简化计算模型,基于简化模型理论计算料浆的屈服应力,并将理论值与流变仪测试同等配比条件下得到的屈服应力实验值进行对比分析,同时通过双因素方差分析研究了不同质量分数、灰砂比对充填料浆扩展度的影响规律.结果表明,扩展度主要受质量分数的影响,灰砂比对其影响不显著,充填料浆的屈服应力随质量分数的增大而增大.在质量分数较低时,理论值与实验值的相对误差范围较大,二者的相对误差在25％以内,平均误差为16.79％;随着质量分数增大,误差逐渐减小至15％以内,平均误差为8.81％.综合考虑质量分数的影响,提出基于质量分数的修正系数,修正后的屈服应力理论值与实验值的相对误差降至10％以内,平均误差为3.54％.本研究微型塌落筒实验较传统塌落度实验不仅节省实验用料和劳动强度,还可有效表征料浆屈服应力,对于矿山充填料的流动性能评价具有实际指导意义.