李 雪 李翠平 颜丙恒 侯贺子

（1.北京科技大学土木与资源工程学院，北京100083；2.金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室，北京100083）

开发矿产资源会产生大量尾矿，尾矿中重金属离子会污染地表水与地下水，长时间堆积的尾矿可能引发泥石流等灾害，对环境造成严重危害。膏体充填技术能够解决尾矿堆积带来的问题，近年来备受关注并得到快速发展。膏体充填技术既能解决使用骨料带来的材料成本问题，又能使尾砂得到合理处置，实现环境、资源和安全等多方面协调发展［1-3］，从而使得膏体充填工艺成为建设“绿色矿山”的有效方法。膏体充填工艺将经过浓密环节的高浓度尾砂料浆、骨料与胶凝材料等物料在地面经过搅拌等工序，由泵送或自流输送到井下充填采空区。搅拌过程是使膏体在充入采场前保持稳定状态的重要环节［4］，膏体的组成成分能否在搅拌过程中有效分散影响着膏体的流动性能，也影响着充填工艺能否顺利进行［5-7］。膏体搅拌技术与设备主要借鉴于混凝土行业，但是混凝土与膏体的物化性质与粒级组成差别较大，导致膏体的流动特性与混凝土有所不同［8-9］，如何发展搅拌技术，进而生产出满足充填工艺需求的膏体是亟待解决的问题。然而国内外膏体充填技术的研究主要专注于浓密、管道输送以及充填等环节［10-11］，对搅拌环节的研究局限于宏观尺度［12-13］，关于料浆在搅拌过程中的流动行为与工艺参数对料浆微细观结构演变的影响缺乏深入的分析［14］，因此研究搅拌过程中膏体的流动行为具有十分重要的理论意义和工程参考价值。……