粉煤灰掺量对泵送膏体充填料浆的抗离析性能影响规律

作者：张鹏; 高谦^*; 王有团; 张涛; 吴凡

来源：中国有色金属学报, 2022, 32(01): 302-312.

DOI：10.11817/j.ysxb.1004.0609.2021-36666

• 地下采矿
• 泵送膏体充填料浆
• 粉煤灰掺量
• 抗离析性能

为揭示粉煤灰掺量对泵送膏体充填料浆抗离析性能的影响规律，通过物化试验分析粉煤灰颗粒形状、粒径和组成物质。根据泵送膏体充填料浆中粗骨料颗粒在水平管道、垂直管道和采场内的受力状态，提出了抗离析性能指数K。为验证该指数，开展不同掺量流变、泌水率和分层度试验，发现掺量与K指数呈正比关系，K指数与泌水率和分层度呈反比关系。结合泌水机理、絮网理论、膏体定义和曲线估计对试验结果分析。结果表明：粉煤灰可充当细骨料掺入泵送膏体充填料浆；K指数可定量表示泵送膏体充填料浆抗离析能力，当K≥1时，料浆不易离析且K值越大抗离析性能越强；当K<1时，料浆则极易离析；将粉煤灰掺入泵送膏体充填料浆可有效提高抗离析性能,但存在阀值40%；结合掺量-K指数(R2=0.978)模型、K指数-饱和率(R2=0.988)模型、膏体定义和粉煤灰掺量(5%、10.5%和15%)，充填料浆室内试验确定粉煤灰合理掺量区间为10.4%～12%，合理的K指数区间为25.79～28.19，且掺量-K指数计算模型相对误差分别为2.5%、0.16%和0.58%，精度较高，可为现场制备高质量泵送膏体充填料浆提供理论基础和指导。

• 单位
  北京科技大学; 内蒙古工业大学