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膏體泵相關(guān)知識(shí)膏體充填的實(shí)質(zhì)在于膏體材料的膠質(zhì)性及保水性。一方面,這種膠質(zhì)特性使膏體通過鉆孔或管道輸送時(shí)不存在臨界流速,同時(shí)允許膏體在管道中滯留一段時(shí)間;另一方面,材料的膠質(zhì)粒子可使所有的水分子都保留在膏體中,膏體充填到采空區(qū)后不會(huì)出現(xiàn)脫水現(xiàn)象。大部分選礦工程建在丘陵山區(qū).輸送高差大,要求泵的揚(yáng)程較高還不能過載。根據(jù)物料組成不同,膏體可分為細(xì)粒級(jí)膏體、粗粒級(jí)膏體和改性膏體。
細(xì)粒級(jí)膏體是由全尾砂、水及膠結(jié)材料組成的,其中膠結(jié)材料可以是普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等。粗粒級(jí)膏體是在全尾砂中添加粗顆粒物料,如風(fēng)砂、棒磨砂、水淬碴、碎石等,在某種程度上來講,膏體充填應(yīng)該包括塊石充填技術(shù),其目的是為了提高充填體強(qiáng)度,改善膏體流動(dòng)性。膏體泵送充填工藝是指在充填倍線不能滿足自流輸送的情況下,采用結(jié)構(gòu)流輸送方式,通過泵送充填料漿進(jìn)入采空區(qū)進(jìn)行充填。改性膏體是在粗粒級(jí)膏體的基礎(chǔ)上添加改性材料,如粉煤灰、早強(qiáng)劑、減水劑、減阻劑等。
膏體的流變性質(zhì)及充填技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn):真實(shí)物體在荷載外力的作用下都將發(fā)生物質(zhì)流動(dòng)與變形,而流變學(xué)是研究荷載下物質(zhì)流動(dòng)與變形的科學(xué)。降低管道摩擦阻力損失,制漿過程中加入一定量的外加劑,保證了膏體的和易性,同時(shí)也提高了膏體的流動(dòng)性。對(duì)于膏體的流變模型,可用下式表示:式中τ為剪切應(yīng)力,為剪切速率,膏體充填料的流變模型屬于賓漢塑性體,故為屈服剪應(yīng)力,為塑性粘度系數(shù)。
用于膏體泵充填的材料選擇范圍較廣,-25 mm左右的物料均可使用,但應(yīng)保持合理的配比。根據(jù)國(guó)內(nèi)外泵送充填的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),可將輸送的固體顆粒以0.25mm為界劃分粗細(xì)顆粒,直徑大于0.25 mm的為粗顆粒,小于0.25 mm的為細(xì)顆粒,其中小于25 um的稱極細(xì)顆粒。膏體泵送充填工藝綜合、運(yùn)用了現(xiàn)代工業(yè)的多項(xiàng)新技術(shù):微細(xì)顆粒材料濃縮脫水工藝與設(shè)備、膏體泵送工藝與設(shè)備、膏體制備工藝與設(shè)備、先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。加入粗顆粒是為了提高充填濃度,但粗細(xì)粒重量比值不能大于1。同時(shí),極細(xì)物料含量應(yīng)達(dá)到20%~25%,
膏體泵廠家告訴大家必然要求濃密機(jī)具有貯礦功能,這就造成深錐內(nèi)泥層厚度很高。當(dāng)泥層厚度達(dá)到7m時(shí),容易出現(xiàn)壓耙現(xiàn)象。
充填管道磨損嚴(yán)重。由于粗骨料膏體充填料漿具有平均粒徑大、充填濃度高,相對(duì)尾砂膠結(jié)充填和高濃度充填而言,管道磨損更為嚴(yán)重。必須想辦法對(duì)充填系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,盡量采用滿管流形式來降低管道磨損程度,從而保護(hù)充填鉆孔并延長(zhǎng)其服務(wù)年限。
膏體充填技術(shù)在我國(guó)剛剛起步,很多工程實(shí)踐問題還有待進(jìn)一步深入研究與解決。
膏體泵送充填工藝是指在充填倍線不能滿足自流輸送的情況下,采用結(jié)構(gòu)流輸送方式,通過泵
送充填料漿進(jìn)入采空區(qū)進(jìn)行充填。膏體泵送充填適用于高濃度料漿充填,可減少井下充填料漿脫水
率、提高充填體強(qiáng)度。
膏體泵送充填工藝綜合、運(yùn)用了現(xiàn)代工業(yè)的多項(xiàng)新技術(shù):微細(xì)顆粒材料濃縮脫水工藝與設(shè)備、膏體
泵送工藝與設(shè)備、膏體制備工藝與設(shè)備、先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。因此,合理正確攪拌制漿工藝以
及輸送設(shè)備,,使其滿足膏體泵送充填工藝的需要,終為礦山獲取較好的經(jīng)濟(jì)效益。
技術(shù)創(chuàng)新
提高了長(zhǎng)距離可泵性, 除滿足長(zhǎng)距離可泵性,設(shè)計(jì)時(shí)還著重考慮滿足臨時(shí)停泵,短距離間隔輸
送等技術(shù)要求
流動(dòng)性強(qiáng) 合理的級(jí)配及濃度,滿足膏體在管內(nèi)受重力和其他壓力作用下具有良好的流動(dòng)性。降
低管道摩擦阻力損失,制漿過程中加入一定量的外加劑,保證了膏體的和易性,同時(shí)也提高了膏體
的流動(dòng)性。
采用自主研發(fā)、具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型充填膠結(jié)材料,在同等膠接強(qiáng)度下是水泥用量的2/3。
同時(shí)增強(qiáng)了料漿的和易性與穩(wěn)定性。