旋流分级与立式砂仓联合水力造浆充填工艺探讨

武山铜矿现有的分级尾砂水力充填工艺是先分级后转运,再经过非搅拌水力冲砂,工艺环节多,环境污染严重,充填浓度难以控制,也无法与胶结充填系统配套,如改成旋流分级与立式砂仓水力造浆给料联合工艺,可大大减少中间环节,杜绝污染,也可用现代技术控制充填浓度,同时为胶结充填创造条件。

全尾砂高效充填浓缩工艺及T型砂仓研制

针对目前全尾砂充填粗细混合浓缩工艺存在的浓缩效率低、分级沉降等难题,在10余个不同类型尾砂特性研究的基础上,提出了全尾砂分级浓缩工艺及其适用范围:选厂尾砂首先进入立式砂仓进行第一级浓缩,粗粒尾砂自然下沉;细粒尾砂溢流至T型砂仓,通过添加絮凝剂进行第二级浓缩。通过半工业试验验证,该工艺较传统的粗细混合浓缩工艺效率提高2倍以上,絮凝成本减少约40%,且很好解决了全尾砂因粗细分级沉降浓缩带来的充填体质量波动问题。该工艺可用于全尾砂中-0.025 mm细粒尾砂比例≤35%矿山的充填,我国大多数矿山选厂尾砂均符合要求;同时,创新性研制出一种适于细粒尾砂高效浓缩的T型砂仓,与传统同类装备相比,在同等充填能力条件下,该装备效率提高2倍以上,投资节省约30%,能耗降低约70%,运营费用减少15%以上。

地震资料面元小网格化叠前偏移

大庆长垣南部油田主力油层葡萄花油层发育在三角洲前缘，储层薄、小断层发育。井间河道砂体的边界识别、连通性研究，小断层识别和延伸方向的确定是目前制约油田高效开发的主要地质问题。提出并实现了一种面元小网格化叠前时间偏移技术，以提高常规面元地震资料的空间分辨能力，用于油田开发阶段精细刻画小断层、微幅度构造、砂体边界。首先分析了小面元偏移的技术优势和理论依据，给出技术实现过程，应用于大庆长垣南部1340km^2的三维地震资料重新处理，与正常面元偏移结果相比，大幅度地提高了成果剖面的横向分辨率。在杏六东Ⅰ区块（4．6km^2）解释应用中，与原来依据钻井解释结果相比，核销2条断层、新增2条断层，2条较大断层延伸变长、走向发生变化，消除多个由钻井资料确认的孤立断点，葡一油层组反射特征横向变化合理，提高了砂体研究能力。

平底型立式砂仓在毛家寨铁矿的应用研究

目前矿山充填系统在使用尾砂作为充填材料时,常用立式砂仓来完成浓缩、脱水和造浆任务。常用的立式砂仓底部结构为锥体型、半球体型或多锥体型,采用高压喷水嘴局部流态化造浆,来实现高浓度排放。当对粒度组成较细的全尾砂进行浓缩脱水时,浓缩后的浆体粘度大,造浆和排放效果变差。毛家寨铁矿尾矿粒度组成较细,不能使用常用的立式砂仓,设计使用了平底型立式砂仓,有效防止了浆体在仓内的粘结淤积,使全尾砂实现了稳定的高浓度浆体排放并获得合格回水。

顶管施工模型试验系统研发与应用

针对顶管施工产生的施工扰动问题和现有模型试验设备的不足,研发对管壁注浆压力、土仓压力和土体损失率能进行精确控制的室内顶管模型试验系统,并以海口给排水管网改扩建工程为背景,通过管线预埋的方式研究近间距顶管顶进对既有管道和地表竖向变形的影响。研究结果表明:研发的室内模型试验系统可以精确控制管壁注浆压力、土仓压力和土体损失率,试验系统得到的数据正确可靠;顶管顶进时会对既有管道产生附加应力,但附加应力远小于围岩应力,实际现场中无需考虑附加应力对管片承载的影响;现场顶进施工需对机头的切削速率和顶进速率进行协同调控,且严格控制出土速率,从而实现对地表竖向变形的有效控制。可为今后现场平行顶管施工提供有效指导。

粗颗粒对立式砂仓底流浓度及流变性的影响

尾砂充填是我国金属矿山生产中主要的充填技术,但以往研究侧重于探讨床层高度、料浆停留时间、絮凝剂单耗等因素对底流浓度产生的影响,有关添加粗尾砂颗粒对立式砂仓底流料浆性质产生的影响研究较少。为此,通过筛选3种粒径分布的粗颗粒尾砂,分析粗颗粒尾砂的添加量对床层沉降速度、底流浓度以及料浆流变性产生的影响。静态浓密试验结果表明:合适的絮凝条件下能够提高浓密效果评价值,且最佳絮凝剂单耗值随着絮凝剂浓度增加而增高;床层沉降速度和底流浓度随着粗颗粒尾砂添加量增加而增高,且-2000μm粒径粗颗粒尾砂提升效果更明显。动态浓密试验结果表明:立式砂仓模型底流料浆平均浓度与床层高度、料浆停留时间和粗颗粒尾砂添加量成正比关系,且底流料浆的静态屈服应力和动态屈服应力均随着粗颗粒尾砂添加量增加而降低、随着料浆浓度增加而增高,分析结果可为实现立式砂仓底流的高浓度稳定运行提供参考。

大屯锡矿立式砂仓最佳进料参数研究

为满足井下充填需求,缓解尾矿库库容压力,大屯锡矿计划投资建设立式砂仓充填系统。为提高装砂效率,保障立式砂仓核心性能工作指标,需对进料参数进行分析研究。通过开展尾砂沉降试验,分析尾砂沉降速度、固体通量、处理能力等沉降特性,确定了大屯锡矿立式砂仓最佳进料参数。研究结果表明:该矿尾砂沉降方式宜选用絮凝沉降,聚丙烯酰胺(型号:RT491)最佳添量为20 g/t,最佳进料体积浓度为9.88%(质量浓度为25%),流量为448 m^(3)/h,立式砂仓理论处理能力可达134.67 t/h。研究成果对大屯锡矿立式砂仓进料参数设计具有重要指导意义,研究方法对相似矿山具有推广应用价值。

大屯锡矿同步尾砂立式砂仓装砂过程数值模拟研究

为了确定立式砂仓装砂过程中,砂仓内各尾砂相浓密沉降规律及堆积过程中所用尾矿的浓密特性及各运行参数,利用Ansys-Fluent数值模拟软件建立立式砂仓的物理模型,采用Fluent数值模拟的方法,对立式砂仓内动态装砂过程进行模拟,模拟过程中对不同装砂高度上尾砂的总应力、各相的体积分数、体积浓度以及溢流浓度进行监测。结果表明:料质量浓度为38%、45%、50%时,当尾砂堆积装满整个砂仓时,最大装砂高度分别为25、24、22 m,砂仓底部砂浆尾砂所达到的极限体积浓度是一致的,都为54%,全尾砂在立式砂仓内部的沉降过程总体是大颗粒尾砂由于自身重力的优势可快速沉降,而135μm左右的颗粒相尾砂处于自身重力与上浮力近乎相等的情况,其分布相对均匀,30、33、42、59μm颗粒则最主要是分布在砂仓上部,一部分超细颗粒更是会溢流出仓。阐明了尾砂在砂仓内部的沉降规律,为矿山立式砂仓的实际作业提供一定理论依据。

基于灰色关联法的滨425区块压裂效果影响因素分析

胜利油田滨425区块开发前期单井压裂后产量提高不明显,且油井自喷和转抽后产量差异很小。为改进下一步压裂措施,应用灰色关联法,结合该区块单井生产资料,从影响油井压裂效果的地质因素和工程因素两方面,对影响单井产量的主控因素进行分析,按权重给出了单井压后产能影响因素的排序。结果表明,排量、加砂强度、产层有效厚度和孔隙度对单井压后产量有较大影响。压裂方案设计时,在缝高可以控制的层段应合理调整改造规模,提高加砂强度和施工排量,增大改造体积,保证裂缝的长期导流能力。灰色关联法在滨425区块压裂效果影响因素分析中的研究结果,为低渗储层压裂参数优化和开发方案优选及改进提供了依据。

水力旋流器在尾矿充填浓缩中的研究和应用

中钢苍山铁矿和李官集铁矿的原充填站的尾矿矿浆采用立式砂仓浓缩,存在底部造浆风压不足、溢流浓度较高,尾砂利用率低,不能满足地下采空区要求。通过水力旋流器尾矿浓缩的试验研究,发现采用水力旋流器对尾矿的浓缩效果较好,两个矿山采用旋流器浓缩方案对充填站进行系统的改造后,实际运行效果良好,尾矿浓缩浓度大于65%,尾砂利用率大于70%,满足了采空区对尾矿浓度和尾矿量的要求,矿山达到了采充平衡,同时降低了运营费用。

某金矿膏体料浆流变特性研究与神经网络分析

通过研究某金矿的全尾砂基本性质,采用博乐飞RSR-SST型流变测试仪测定其膏体料浆的流变参数,获取流变曲线并分析其变化过程。利用BP神经网络原理,建立了以料浆质量浓度X_(1)、灰砂比X_(2)、容重X_(3)和扩展度X_(4)影响因素,屈服应力Y_(1)和塑性黏度Y_(2)两个流变参数的流变模型。结果表明:料浆质量浓度是影响流变特性的主要因素,料浆的扩展度次之,灰砂比和料浆容重影响最小;当质量浓度处于72%~74%时,灰砂比、料浆容重和扩展度对流变参数影响较小;全尾砂膏体流变参数随着料浆质量浓度、灰砂比呈线性增长;建立的流变函数模型在预测金矿充填料浆流变特性参数中的误差在可控范围、准确性高,可为管输沿程阻力计算、井下充填管网布置提供依据。

面向砂体的地震采集面元与偏移成像关系研究

厘清地震采集面元与偏移成像的关系,有助于获得高分辨率地震,对岩性圈闭评价及油藏开发具有重要意义。根据南海珠江口盆地HZ油田已钻井数据,结合砂体的叠置关系及尖灭点刻画、地层分辨力和陡倾角地层研究等,设计了4组不同尺度与产状的砂体模型,应用弹性波动方程实现纵波道集正演,模拟不同面元采集的成像结果,深入讨论采集面元对偏移成像的影响。结果表明,小面元采集能避免空间假频干扰,保护绕射弧的陡倾角高频信息,降低反假频算子对砂体边界、陡倾角地层能量归位的影响。对HZ油田K22砂体进行了实际二次高密度地震资料采集(采集面元为6.25 m×12.5 m),在此基础上完成储层预测、井位部署等,评价井成功钻遇16 m厚油层,证实了小面元采集能为高陡构造评价及岩性油气藏的勘探开发提供资料保障。

波阻抗反演及相控砂体雕刻技术在滨5断块储层预测中的应用

滨南油田滨5断块具有砂岩较高波阻抗,泥岩较低波阻抗的特点,波阻抗成为预测砂体发育区的有效属性,通过关键井的波阻抗反演,实现了砂体的精细标定。在砂体标定的基础上,针对研究区砂体分布受沉积相带控制的特点,采用相控砂体雕刻技术对砂体进行了描述,并通过确定相应的绝对波阻抗门槛值,进行了砂体厚度的预测,提高了储层的定性识别能力。

一种改进的沙丘猫优化算法求解装箱问题

针对沙丘猫优化算法容易陷入局部最优的问题,提出一种改进的沙丘猫优化算法。首先通过帐篷混沌为映射模式来增强沙丘猫群体的多样性;然后采用非线性递减模型控制参数,降低了沙丘猫个体的敏感度;为增强沙丘猫的移动能力,引入了高斯随机游走策略,使算法有更强大的全局探索能力。将沙丘猫优化改进算法和其他比较算法用于装箱问题求解,结果表明,沙丘猫优化改进算法在所有算法中代价最小,收敛速度最快。

尾砂充填新工艺探讨

尾砂胶结充填常采用立式砂仓、水泥仓、相应的给料计量装置、高浓度搅拌桶、风水及工艺管道、电仪控制等的配置形式,但考虑到传统的立式砂仓容积过大、造价过高,现采用斜板浓密机来代替立式砂仓,可有效地节省基建投资,是充填工艺发展的新方向。

充填系统中立式砂仓喷嘴的设计

矿山并下采用点柱式上向水平分层充填法开采,因在使用尾砂充填过程中存在着尾砂容易板结、搅拌不均匀、充填浓度低,不能满足充填工艺的需求。通过对铁矿充填项目的设计改进实践,阐述了立式砂仓喷嘴的重要性,并针对喷嘴在充填系统中的适应性设计要点进行了探讨。

观测系统炮道密度退化对河道砂体和断层识别能力的影响--以GSM高密度三维观测系统在川中沙溪庙组勘探为例

为了分析观测系统炮道密度退化对目的层成像的影响,在保持偏移距和方位角分布规律前提下,对中国西部GSM地区高密度三维地震观测系统采用抽稀炮排、道距和炮距的方式使炮道密度退化,得到相同面元大小不同炮道密度A、B、C和D四套观测系统,对抽稀的资料进行分别处理,基于河道砂体叠置模式正演基础上,通过沿层提取相干和均方根等属性切片对川中侏罗统沙溪庙组河道砂体刻画和断层断距识别能力上进行实验对比,以指导后期针对该目的层的采集工程技术设计。通过分析得到以下认识:①针对大中型河道,观测系统A、B、C和D与高密度识别能力相当。②针对小型河道,观测系统A、B、C平面上能识别一部分小型河道,且随着炮道密度降低到一定程度,剖面河道亮点减弱,观测系统D在剖面上无法识别河道亮点。③高密度观测系统断层平面展布最为清晰,观测系统A、B、C和D断层平面展布大的地质规律与高密度数据相当,但细节上存在一定损失。④当川中沙溪庙组河道宽度约为55 m,断层断距约为6 m,薄砂体厚度约为6 m时,可采用高密度观测系统;当其河道宽度大于74 m,断层断距大于12,薄砂体厚度大于10 m时,可采用A、B、C观测系统。

全尾砂充填技术在采矿施工中的应用

全尾砂充填技术是选择相应料浆充填采空区的新型充填技术,其作业优势包括高效化、安全化、废弃物减少化。文章概述了全尾砂利用立式砂仓制备的过程,并通过实验分析的方式,分析了全尾砂制备工艺,解决全尾砂脱水的技术难题,提高矿山采矿作业效率。

砂子、纯碱和芒硝料仓仓壁材料的选择

用Jenike散状物料流动性能测试仪,测试了砂子、纯碱和芒硝这三种玻璃原料在混凝土、A_3钢、PVC扳和铸石四种仓壁或衬里材料上的壁摩擦角。根据实验结果并结合散状物料的重力流动理论,探讨了这三种玻璃原料料仓具有整体流动能所适宜的仓壁或衬里材料。

基于移动胶带机的定量自动装车系统设计

骨料生产线传统散装机装车系统智能化程度较低,装车过程中存在司机需配合挪车、散装机易卡料溢料、定量装车困难等问题。基于移动胶带机的定量自动装车系统通过缓冲仓补料、称重仓计量控料、双向可逆胶带机下料均匀装车、利用汽车衡精确装载量等,实现了定量装车、自动补料、中控智能化操作的设计目标,减少了操作员人数,降低了劳动强度,降低了经营成本,提高了装车效率。