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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
充填料浆流变特性对气泡稳定性影响机制研究
  • 17
  • 作者

    杨柳华 赵鹏瑶 郭现生 杨征

  • 单位

    河南理工大学土木工程学院陕西小保当矿业有限公司林州重机集团股份有限公司河南理工大学机械与动力工程学院

  • 摘要
    充填料浆是典型的固液气三相悬浮体,气泡不仅影响其流变性能,而且决定了硬化后的孔隙结构。随着引气剂、减水剂等外加剂在充填中广泛使用,料浆中气泡稳定性调控备受关注。目的 为了深入探讨影响料浆气泡稳定性的各种因素,以便优化料浆的流变性能和力学性能,从而提高充填质量,以期为充填料浆的制备和应用提供更加科学的理论依据,这对于提高我国矿产资源开发利用效率,降低生产成本,保护环境等方面具有重要意义。方法 首先,为表征料浆中气泡的稳定性,测试不同料浆黏度和搅拌速度下新鲜料浆密度及固化24 h后收缩量、密度差;其次,基于Stokes定律建立气泡稳定性理论模型,并分别预测了动/静态条件下气泡稳定性的料浆临界黏度;最后,结合物理实验和理论预测结果分析了流变对气泡稳定性影响机制。结果 料浆中气泡变形及迁移均受其流变参数的影响,料浆黏度低于动态临界值(η_动=1.0238 Pa·s)时搅拌过程中气泡不易挤破排出;料浆黏度高于静态临界值(η_静=0.7619 Pa·s)时,气泡上浮阻力大难以逸出,滞留充填体直至凝结形成气孔结构。结论 虽然稳定的气泡易滞留料浆中凝结形成气孔结构,但气泡不稳定也加剧了充填收缩量及上下层密度差。因此,合理优化料浆黏度对提高充填质量尤为重要。研究结果为充填料浆气泡稳定性的调控指明方向,并为高泡充填技术发展提供了理论基础。
  • 关键词

    充填料浆气泡黏度收缩量密度差

  • 引用格式
    杨柳华,赵鹏瑶,郭现生,等.充填料浆流变特性对气泡稳定性影响机制研究[J/OL].河南理工大学学报(自然科学版),1-12[2024-11-19].http://kns.cnki.net/kcms/detail/41.1384.N.20241101.1644.004.html.
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