全尾砂重力浓密导水通道分布与细观渗流规律

论文摘要

浓密床层导水通道分布特征及通道内部的细观渗流机制是影响全尾砂重力浓密效果的关键因素。利用连续浓密试验与CT扫描技术相结合的方法研究剪切作用对床层孔隙分布特征的影响,将扫描结果导入COMSOL软件进行床层内部液体逆向渗流规律模拟,揭示剪切作用对排水过程的影响机理。结果表明:在给料浓度为10%,絮凝剂浓度为0.01%时,无/有剪切作用下连续浓密平均浓度分别为50.10%和55.82%;内部孔隙率分别为49.90%和44.18%。无/有剪切作用下导水通道数量分别为6和2,剪切作用使导水通道的数量降低了66.7%;流出通道数分别为6和1,流出通道数量降低了83.3%;通道内液体最大渗流速度分别为9.574×10-6m/s和2.592×10-6m/s,出口最大流速分别为5.372×10-6m/s和1.468×10-6m/s;孔隙表面最大压力值随着液体逆向渗流逐渐降低。剪切前导水通道呈开放连通状态,排水后孔隙体积减小,导水通道闭合,床层浓度进一步提高。导水通道数量的降低说明剪切作用实现了床层的强化排水,为膏体材料的制备奠定基础。

论文目录

• 1 试验部分
•   1.1 试验原料
•   1.2 动态剪切试验装置及样品制备
•   1.3 CT扫描试验
•   1.4 图像二值化处理
• 2 浓密试验结果
•   2.1 物理试验结果
•   2.2 孔隙扫描结果
• 3 COMSOL逆向渗流模拟
•   3.1 理论基础
•   3.2 模型建立
•   3.3 边界条件和参数设定
•   3.4 导水通道逆向渗流模拟结果
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 焦华喆,靳翔飞,陈新明,杨亦轩,王金星

关键词: 全尾砂,孔隙分布,膏体充填,逆向渗流,剪切作用,导水通道

来源: 黄金科学技术 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 河南理工大学土木工程学院

基金: 国家自然科学基金青年基金项目“全粒级尾砂浆的结构—流变—渗流特性及深度脱水机理”(编号:51704094),国家自然科学基金面上项目“尾砂絮团结构剪切演化特征及对深锥浓密性能影响机制”(编号:51574013),河南省高等学校重点科研项目“沉降压缩过程中的金属尾矿絮团自密实行为与机理”(编号:16A440003),国家安全生产重大事故防治关键技术项目“细粒全尾砂浆深锥浓密一段浓缩制备膏体关键技术研究”(编号:henan-0005-2016AQ),河南省矿产资源绿色高效开采与综合利用重点实验室开放基金项目“基于玄武岩纤维的大变形巷道抗裂耐拉喷射混凝土技术”(编号:S201606)联合资助

分类号: TD853.34

页码: 731-739

总页数: 9

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