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湖泥—水泥膏浆的堆积扩散特性试验研究

2021-03-17于佳维彭国威张可能张云毅王颖卓

有色冶金设计与研究 2021年1期

于佳维 ,彭国威 ,张可能 ,张云毅 ,王颖卓

(1.江西铜业股份有限公司 城门山铜矿,江西九江 332000 ;(2.有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室,湖南长沙 410083;(3.中南大学 地球科学与信息物理学院,湖南长沙 410083)

膏状浆液是指抗剪屈服强度大于20 Pa、塑性黏度也大的混合浆液。该类浆液性状类似牙膏,流动性小,适用于大孔隙地层(如岩溶空洞、岩体宽大裂隙、堆石体等)中的灌浆[1]。湖泥—水泥膏浆属于黏土浆液系浆材,以湖泥为主要原料配制一定浓度的湖泥基浆后加入水泥、膨润土、水玻璃等,其黏度大、无自流动性,且堆积体具有自稳性[2-4]。大多学者在研究膏状浆液时,主要是针对其物理力学性能以及抗冲释性、可泵性等进行室内试验[5-7],探索更佳的浆液配比,而对膏状浆液堆积特性研究较少。

而在矿山采空区的处理中,常常采用与膏浆有相似性能的膏体进行充填,其中吴爱祥团队[8-11]分析了泵送剂对膏体流动影响,探讨了浆料对管道输送阻力特性,对膏体在管道中的流动特性进行了研究;朱世彬等[12]研究了高浓度浆液在采空区中的堆积扩散规律以及浆液堆积体角度对充填墩柱承载力的影响;白仲荣等[13]对膏体充填料浆在空洞型采空区中的流动堆积特性进行了探讨;汤丽等[14]研究了无限水平面上充进行了填料浆堆积的数学模型。本文通过室内模拟注浆试验,观测湖泥—水泥膏浆的流动扩散特性,发现膏浆的堆积体与膏体有相似之处,结合前期对湖泥—水泥膏浆性能研究、膏体堆积特性,以及室内模拟注浆试验探索湖泥—水泥膏浆的堆积扩散特性,拟建立浆液堆积体各参数与注浆量和浆液坍落度的理论数学模型。……

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