采矿与安全工程学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (6): 1492-1503.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2024.0393

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全尾砂浓密过程中流变-导水特性微观可视化研究

马建宏1,王琪1,焦华喆1,杨涵1,刘晓辉2,李公成3,徐平4   

  1. 1. 河南理工大学土木工程学院,河南焦作454003; 2. 华北科技学院安全工程学院,河北三河065201;
    3. 山东理工大学资源与环境工程学院,山东淄博255000; 4. 山东杰控电气技术有限公司,山东济南250101
  • 出版日期:2025-11-15 发布日期:2025-11-20
  • 通讯作者: 焦华喆,E-mail: jiaohuazhe@126.com,Tel: 18439113018
  • 作者简介:马建宏(1975— ),男,河南省兰考市人,副教授,硕士生导师,从事采矿工程方面的研究。
  • 基金资助:
    国家重点研发计划项目(2023YFC2907203);国家自然科学基金面上项目(52374121,52074121)

Micro-visualization study on rheological-hydraulic conductivity characteristics during the thickening process of unclassified tailings

  • Online:2025-11-15 Published:2025-11-20

摘要: 针对全尾砂浓密与输送过程中存在的细颗粒沉降慢、底流浓度不足等技术难题,采用流变测试、渗流试验与CT扫描相结合的方法,系统研究了压缩床层料浆的逆向渗流特性及其流变行为与导水机制。研究结果表明:沿床层深度方向,料浆浓度由59.4%增加至62.1%,呈现明显的剪切稀化特性与黏度递减规律。在0~100 s-1剪切速率范围内,料浆黏度演化可分为3个阶段:快速下降期、平缓下降期和稳定期。其中,L2层(12~16 cm)的触变滞回环面积最大,达645.85 Pa·s。随着床层深度增加,料浆流速由1.63×10-5 cm/s降至0.8×10-5 cm/s(降幅50.92%),渗透系数从1.01减小到0.71(降幅29.7%),床层压缩导致导水通道数量减少且孔径缩小。剪切应力不仅破坏絮团结构,同时打破固液静力平衡,促使水分排出、颗粒迁移和料浆浓度升高。

关键词: 全尾砂, 压缩床层, CT扫描, 流变特性, 导水机制

中图分类号: