充填尾砂颗粒干扰沉降过程实验研究

尾砂浓密作为充填料浆制备的关键工序是目前研究的热点,并已经取得了包括尾砂仓浓密机理,絮凝剂选择方法在内的多种实践性研究成果。但该工序中所涉及的充填尾砂颗粒“干扰沉降”过程的机理研究却相对滞后,缺乏相应的经验或理论计算模型,已经成为制约不同级配尾砂高效浓缩、稳态造浆与精准过程控制的技术瓶颈。因此,探索尾砂颗粒“干扰沉降”过程的特征,在总结与综述国内外具有代表性的干扰沉降相关理论基础上,利用某矿山经分级处理后的分级尾砂与溢流细砂为原料,开展了多种配比尾砂浆的干扰沉降实验,并依据Kynch理论,对实验数据进行拟合处理,在此基础上分析论证了Richardson-Zaki均匀干扰沉降与Selim非均匀干扰沉降理论在研究充填尾砂颗粒沉降过程时的适用性。研究结果表明:基于Richardson-Zaki理论计算的尾砂颗粒均匀干扰沉降速率值与实验实测结果相吻合,两者的相关性可决系数达0.87,且残差值无明显规律,验证了其对尾砂颗粒均匀干扰沉降速率计算的适用性。基于Selim理论所得计算结果较均匀干扰沉降理论计算值更接近实验中尾砂浆非均匀干扰沉降的实测值,从而证明该理论能够反映尾砂颗粒非均匀干扰沉降中因不同粒径颗粒相互作用而降低了各自的沉降速率的特性,能够为尾砂浓密工程实践提供参考。同时,通过分析,为进一步阐明尾砂颗粒干扰沉降机理,将继续对尾砂级配对干扰沉降的影响及其定量化表征以及粗细颗粒相互作用的机理等问题进行深入研究。

绿色胶凝材料专栏主编寄语

矿产资源是社会经济可持续发展的重要支柱,随着我国经济的高速发展,对矿产资源的需求持续增长,资源开发力度不断加大。采矿工程为我国工业生产提供了各类原材料,在经济发展中发挥着至关重要的作用。然而,随着浅部矿产资源的减少甚至枯竭,采矿活动正逐渐向地球深部迈进,传统的采矿工艺难以适应深部安全高效采矿的要求,充填采矿方法是实现深部金属矿产资源高效开发的重要技术载体。

深部金属矿床开采过程充填材料与工艺优化技术

矿产资源是我国国民经济可持续发展的重要物质基础,随着我国浅部易采矿产资源数量的日益减少,矿产资源开采逐惭转向深部,我国矿产资源开发领域面临开采深度逐渐增加、资源品质持续下降、开发难度不断增大等共性难题,同时,环境约束趋紧和安全挑战增大对矿产资源开发技术也提出了更高要求。深部金属矿绿色充填开采相关理论及技术创新将成为应对上述挑战的重要技术手段。