膏體濃密床層孔隙結構剪切演化與連通機理

焦華喆，王樹飛，吳愛祥，王貽明，楊亦軒

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膏體濃密床層孔隙結構剪切演化與連通機理

焦華喆1，王樹飛1，吳愛祥2，王貽明2，楊亦軒1

(1. 河南理工大學 土木工程學院，河南 焦作，454000；2. 北京科技大學 土木與資源工程學院，北京，100083)

開展半工業全尾砂濃密實驗，借助計算機斷層掃描與三維重構技術分析高質量分數底流床層內部孔隙結構特征；利用最大球算法研究孔隙連通規律，揭示剪切強化導水機理。研究結果表明：當給料體積分數為10%，絮凝劑單耗為30 g/t時，有/無剪切作用下的肅北釩鐵礦全尾砂連續濃密底流質量分數分別可達58.5%和55.8%；當添加轉速為2 r/min的剪切作用時，床層平均孔隙率從47.62%降低到40.98%；孔隙平均直徑由23.11 μm降低至19.01 μm，孔隙數量變化較小；床層內部孔隙數量隨床層高度上升而增多，分形盒維數由1.60~1.70增加到1.90~1.95；定義臨界孔喉比為1，將導水通道劃分為主通道、次通道和全封閉通道，床層內部存在主導水通道周圍伴隨著若干次導水通道；剪切作用對于重塑尾砂絮團排列方式繼而形成導水通道實現強化排水具有重要意義。

膏體充填；剪切作用；三維重構；孔隙率；導水通道

在“綠水青山就是金山銀山”的今天，保證礦產企業可持續健康發展的必由之路就是在新形勢下建設資源節約型與環境友好型的綠色礦山[1]。隨著可持續發展理念的深入，為了充分利用礦產資源，礦產企業普遍提高磨礦細度，但在井下膏體填充時全尾砂細顆粒易與水形成膠體，導致脫水難度增加，因此，超細尾砂脫水成為膏體充填技術發展的瓶頸之一。……