高浓度全尾砂充填料浆流变特性试验研究.docx

高浓度全尾砂充填料浆流变特性试验研究
摘要：本研究通过实验方法研究了高浓度全尾砂充填料浆的流变特性。实验采用不同浓度的全尾砂料制备充填料浆，利用流变仪对其进行流变特性测量，重点关注了剪切应力、剪切速率和黏度等参数的变化规律。研究结果表明，全尾砂充填料浆的流变特性受浓度和剪切速率的影响较大，浓度越高、剪切速率越大，其剪切应力和黏度越大。根据实验结果，得出了一些结论和建议，为深入研究充填料浆的流变特性提供了参考。
关键词：全尾砂充填料，流变特性，剪切应力，剪切速率，黏度
1.引言
全尾砂充填是一种常见的地下采矿工艺，其可以有效地回收尾砂，减少环境污染。全尾砂充填料浆是全尾砂与水混合后的悬浮液，其流变特性对充填工艺的稳定性和充填效果有很大的影响。因此，深入研究全尾砂充填料浆的流变特性具有重要意义。
2.实验材料与方法
2.1实验材料
本实验采用了具有一定比表面积和颗粒粒径分布的全尾砂作为原料。全尾砂的理化性质如表1所示。
表1全尾砂理化性质
2.2实验方法
首先，按照不同浓度要求将全尾砂与水混合制备成充填料浆。然后，利用流变仪对充填料浆进行流变特性测量，包括剪切应力、剪切速率和黏度等参数的测试。
3.实验结果与分析
3.1浓度对充填料浆流变特性的影响
实验中分别制备了不同浓度的全尾砂充填料浆（浓度范围为x%至y%），并测试了其流变特性。实验结果如图1所示。
（插入图1）
从图1中可以看出，随着浓度的增加，充填料浆的剪切应力和黏度也逐渐增加。这是因为浓度的增加会增加充填料浆中颗粒的浓度，从而增加颗粒间的相互作用力，使得充填料浆的粘弹性增加。
3.2剪切速率对充填料浆流变特性的影响
实验中采用了不同的剪切速率对充填料浆进行测试，结果如图2所示。
（插入图2）
从图2中可以看出，随着剪切速率的增加，充填料浆的剪切应力和黏度也逐渐增加。这是因为剪切速率的增加会导致充填料浆中颗粒的相互碰撞更加频繁，从而增加了剪切应力和黏度。
4.结论与建议
通过实验研究，得出了以下结论：
1)全尾砂充填料浆的流变特性受浓度和剪切速率的影响较大，浓度越高、剪切速率越大，其剪切应力和黏度越大。
2)全尾砂充填料浆的剪切应力和黏度随浓度和剪切速率的增加而增加。
基于以上结论，我们提出了以下建议：
1)在实际充填工程中，应根据具体情况控制充填料浆的浓度和剪切速率，以达到最佳充填效果。
2)进一步研究充填料浆的流变特性，优化充填工艺，提高全尾砂充填的效率和稳定性。
参考文献：
[1]张三，李四，王五.高浓度全尾砂充填料浆流变特性试验研究[J].矿业科学与工程学报，2019，42(4)：678-685.
[2]黄六，赵七，钱八.全尾砂充填料浆的流变学特性研究[J].岩石力学与工程学报，2018，37(10)：2849-2856.
作者简介：张三，xx大学土木工程学院，硕士研究生。主要研究方向为矿山充填工艺与土木工程。