废石全尾砂高浓度充填料浆的均质化模型

摘要

针对废石全尾砂高浓度充填料浆管输易堵管及充填体分层的问题,开展减水剂、搅拌参数等对料浆均质性影响的试验及料浆均质化定量表征的研究.首先基于泌水−坍落度试验确定了聚羧酸系(PC)减水剂及其掺量区间,获得了PC作用下的料浆流变参数及充填体强度的变化规律.其次,通过图像处理技术分析搅拌料浆表面特征,明确了PC作用下搅拌时长及废尾比(废石与尾矿质量比)对料浆均质化的影响规律.最后,构建了废石全尾砂高浓度充填料浆的均质化模型.结果表明,PC作用能够降低料浆的屈服应力与塑性黏度系数,改善料浆流动性.合理掺量可以提升充填体的早期强度,但对28 d强度有削弱.料浆表面图像信息熵越高、黑色像素点占比越小,料浆均质化程度越高,且均质化程度随搅拌时长、废尾比的增大呈先增大后减小趋势.当PC的质量分数为0.26%~0.5%时,料浆均质化程度高,PC质量分数为0.5%时料浆屈服应力和塑性黏度达到最小值,分别为202.25 Pa和0.79 Pa·s.