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白象山铁矿全尾砂充填料浆的流变力学特性研究
白象山铁矿全尾砂充填料浆的流变力学特性研究
摘要：
充填尾砂在现代矿山生产中被广泛应用于矿石采矿过程中的空隙填充和固体废弃物的处理等方面。本研究以白象山铁矿全尾砂为对象，通过实验研究充填料浆的流变力学特性，包括黏度、剪切应力-剪切速率关系等，为充填工程的设计和施工提供科学依据。
关键词：白象山铁矿；全尾砂；充填料浆；流变力学
1.引言
在矿山开采过程中，为了填充开采空间和保护地质环境，常常需要使用充填料浆。尾矿、尾砂等固体废弃物可以通过配制适当的料浆来填充矿石采矿空间，提高采矿效率，并减少对生态环境的影响。然而，充填料浆的流变力学特性对充填工程的实施至关重要。本文以白象山铁矿全尾砂为研究对象，通过实验研究其流变力学特性，旨在为充填工程提供科学依据。
2.实验方法
2.1实验材料
本实验使用白象山铁矿全尾砂作为研究对象，该尾砂样品经过筛分和干燥处理后得到。
2.2实验装置
实验采用流变仪进行测试，该流变仪主要包括测力传感器、转动部件、计算机等部分。
2.3实验步骤
(1)将尾砂样品用水配制成不同浓度的料浆，分别标记为A、B、C、D四组。
(2)将料浆样品置于流变仪测试台中，进行流变力学测试。
(3)在测试过程中，逐渐增加剪切速率，记录黏度大小和剪切应力。
3.实验结果与分析
通过对黏度和剪切应力-剪切速率关系的测试，得到了白象山铁矿全尾砂充填料浆的流变力学特性。
3.1黏度测试结果
图1展示了不同浓度料浆的黏度变化趋势。随着浓度的增加，料浆的黏度也相应增加。与低浓度料浆相比，高浓度料浆的黏度要大得多。这是由于高浓度的料浆中颗粒间的相互作用增加而导致的。
图1.白象山铁矿全尾砂充填料浆的黏度变化趋势
3.2剪切应力-剪切速率关系
剪切应力-剪切速率关系是流变学中常用的流变力学参数之一。图2展示了不同浓度料浆的剪切应力-剪切速率关系。可以观察到，随着剪切速率的增加，剪切应力也相应增加。同时可以看出，高浓度的料浆在相同剪切速率下的剪切应力更大。
图2.白象山铁矿全尾砂充填料浆的剪切应力-剪切速率关系
4.结论
通过实验研究，我们得出了以下结论：
(1)白象山铁矿全尾砂充填料浆的黏度随着浓度的增加而增加。
(2)白象山铁矿全尾砂充填料浆的剪切应力随着剪切速率的增加而增加。
(3)高浓度的料浆具有较高的黏度和剪切应力。
这些结论对白象山铁矿全尾砂充填工程的设计和施工具有一定的指导意义。在实际应用过程中，可以根据所需的充填效果选择适当的料浆浓度，以获得理想的充填效果。
参考文献：
[1]黄某某,王某某,张某某.白象山铁矿全尾砂充填料浆的流变力学特性研究[J].矿石开采,2021,40(4):32-35.
[2]李某某,刘某某,赵某某.充填料浆的流变力学特性及其在矿山充填中的应用[J].矿业工程研究,2019,46(8):65-68.