彭乃兵 作品数:12 被引量:134 H指数:9 供职机构: 北京科技大学资源工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家科技支撑计划 长江学者和创新团队发展计划 更多>> 相关领域: 矿业工程 环境科学与工程 更多>>
细粒全尾动态压密与静态压密机理 被引量:17 2013年 采用自制深锥模型进行尾矿浓缩实验,研究了全尾在动态与静态条件下的压密效果.当转速为0.05~0.80 r.min^(-1)时尾矿的极限质量分数范围为67.41%~70.73%,而同等条件下静态压密时尾矿的极限质量分数只有55.82%.静态压密主要依靠重力作用;而动态压密时颗粒更加紧密,导水杆形成的通道使多余的水向上移动.理论挤密模型可以反映全尾压密过程,静态压密行为对应于简单立体结构,动态压密行为对应锥体结构.理论计算的两种模型产生的单位高度沉降量为29.32%,实验结果为28.81%,与理论沉降量相差0.51%. 王洪江 王勇 吴爱祥 周勃 杨鹏 于少峰 彭乃兵关键词:采矿 尾矿 压密 数学模型 浓密机 不同粗骨料的膏体流变性能研究 被引量:15 2014年 在流变试验的基础上,以废石和戈壁集料为粗骨料制备成膏体,并分别建立屈服应力与质量浓度、灰砂比、尾废比(尾砂/戈壁集料)、泵送剂添加量之间的模型,研究两种不同膏体的流变性能,并进行比较。试验结果表明:各个因素对流变性能的影响不同;在其他试验材料相同的基础上,当各配合比取相对较小值时,以废石为粗骨料的膏体其屈服应力较大,各配合比取相对较大值时,恰好相反。经分析,当粗骨料形状占主导作用时,以戈壁集料为粗骨料的膏体其流变性能更好,当粗骨料粒径和级配占主导作用时,以废石为粗骨料的膏体其流变性能更好。 王洪江 李公成 吴爱祥 杨鹏 彭乃兵 杨锡祥 周发陆关键词:膏体充填 粗骨料 废石 流变性能 颗粒级配对粗骨料充填料浆离析的影响 被引量:21 2016年 基于不合理的颗粒级配是粗骨料充填料浆发生离析的重要因素,以富勒公式为基础,建立平均粒径和粒径分散系数2个级配表征参数。基于魏茅斯干涉级配理论设计11种颗粒级配,并以此进行离析实验确定粒径分散系数的合理范围,利用云南某矿固体物料进行室内验证实验。研究结果表明:以屈服应力175~225 Pa、膏体料浆粒度低于20μm颗粒质量分数为约束条件,可得当粗骨料充填料浆合理离析率为11.65%~14.53%时,其粒径分散系数K为1.43~1.45,平均粒径为1.89~2.00 mm;基于原级配的优化调整必要且有效;料浆质量分数为68%的G3和质量分数为70%的G2离析率测量值与合理离析率相比,误差分别为3.23%和5.75%,粗骨料充填料浆粒径分散系数和平均粒径的范围可靠、准确。 吴爱祥 王建栋 彭乃兵关键词:颗粒级配 粗骨料 离析率 塌陷区全尾砂–废石混合处置体抗剪强度特性试验研究 被引量:6 2013年 某矿将尾砂、废石制备成膏体对采矿引起的地表塌陷区进行回填处置,其强度特性直接影响到塌陷区处置效果及井下生产安全。废石含量及粒径是影响处置体抗剪强度的关键因素。采用改进的小型直剪装置对处置体试块进行试验,得到废石含量、粒径对处置体抗剪强度、黏聚力c、内摩擦角的影响规律,采用改进的黏着摩擦理论对其强度机制进行分析。试验结果表明:随废石含量增加c值总体呈下降趋势、值总体呈上升趋势;根据废石含量及粒径不同,抗剪强度可分为黏聚力控制型、黏聚力–摩擦力共同作用型、摩擦力控制型;抗剪强度在含石量20%~30%时达到最低值;抗剪强度随废石粒径增大而增大;应力–应变曲线在低应力区呈应变软化、高应力区呈微应变硬化;摩擦强度对抗剪强度贡献率达到80%,颗粒间摩擦强度决定了宏观抗剪强度;废石粒径及含量的改变,实质是改变了处置体粒间的实际接触面积,引起粒间摩擦强度的改变,引起宏观抗剪强度的变化。 吴爱祥 孙伟 王洪江 韩斌 周喻 彭乃兵关键词:采矿工程 抗剪强度 膏体 全尾砂絮凝沉降工艺研究 被引量:23 2015年 在膏体充填料浆制备过程中,全尾砂的絮凝沉降是关键技术。在分析某矿山全尾砂性质的基础上,对该全尾砂的絮凝沉降规律进行了研究,确定了最佳絮凝剂单耗为25g/t,最佳入料浓度为15%,最佳絮凝剂浓度为0.3%。根据沉降过程的单位面积处理能力,确定该矿浓密机的直径应为16m,为矿山全尾砂膏体制备创造了基础条件。 彭乃兵 吴爱祥 王洪江 孙伟 陈辉关键词:絮凝沉降 全尾砂 膏体充填 深锥浓密机 粗骨料膏体抗离析性能评价模型与实验研究 被引量:15 2016年 通过建立骨料在料浆中的力学模型,确定粗骨料充填料浆具备良好抗离析性能的条件式M.运用三因素三水平正交实验研究料浆饱和率为101.5%~105.3%时M值和离析率的取值范围:以M=6作为料浆屈服应力在(200±25)Pa时的判定临界值,可得相同条件下满足饱和率要求的料浆M值范围为2.3~4.2,从而得到适合工程应用、具备较好抗离析性能的料浆离析率为11.6%~17.8%.采用某矿固体物料按照现场参数充填料浆,对实验结果进行实例验证.结果表明:实例M值和离析率范围与理论范围吻合良好.离析率预测值与测量值相比,误差分别为4.24%,1.09%,0.67%. 王建栋 吴爱祥 王贻明 王洪江 彭乃兵关键词:膏体 抗离析性能 粗骨料 屈服应力 离析率 充填尾矿絮凝沉降规律及参数优化 被引量:13 2017年 为考察全尾矿絮凝沉降规律,以尾矿料浆浓度、絮凝剂XT9020溶液浓度和XT9020用量为影响因素,单位面积处理量为评价指标进行试验。结果表明:单位面积处理量与尾矿料浆浓度、XT9020溶液浓度和XT9020用量都呈现出非线性关系;尾矿料浆浓度为15%、XT9020浓度为0.3%、XT9020用量为25 g/t时,单位面积处理量最佳,为3.15 t/(h·m^2);各影响因素对单位面积处理量影响由强到弱依次为尾矿料浆浓度、XT9020浓度、XT9020溶液浓度。应用Design Expert软件进行絮凝沉降模型回归拟合,结果表明,尾矿料浆浓度为15%、XT9020用量为26.67g/t、XT9020溶液浓度为0.22%时,单位面积处理量最高,为3.26 t/(h·m^2),试验值和预测值吻合程度较高。 高志勇 吴爱祥 彭乃兵 焦华喆 李公成关键词:絮凝沉降 EXPERT 参数优化 全尾砂戈壁集料膏体凝结性与流动性研究 被引量:8 2013年 以某矿戈壁集料为粗骨料的充填膏体为试验料浆,采用正交设计法设计试验方案,研究质量浓度、灰砂比、尾砂与戈壁集料比及泵送剂添加量对抗压强度和塌落度的影响规律。对试验结果运用极差分析和多元回归分析方法分析。结果表明:灰砂比对膏体抗压强度的影响最大,各因素对塌落度的影响基本相当。根据矿山强度要求,假底充填配比应为:浓度77%~78%,尾砂与戈壁集料比2.5~3.5,灰砂比0.16~0.17,泵送剂添加量为1.5%~2.0%;打顶充填配比为:浓度77%~78%,尾砂与戈壁集料比3~4,灰砂比0.09~0.11,泵送剂添加量为1.5%~2.0%。 李公成 王洪江 吴爱祥 彭乃兵 杨鹏 杨锡祥 周发陆关键词:全尾砂 抗压强度 塌落度 掺入泵送剂全尾砂膏体流变特性研究 被引量:7 2014年 以新疆某铜矿全尾砂为主要原料,研究了泵送剂掺量、质量分数和废石添加量对膏体流变特性的影响.试验结果表明:泵送剂掺量控制在2%左右便可达到最佳流变效果;屈服应力和塑性粘度与膏体质量分数间分别成指数和二次函数关系;随着废石添加量增多,屈服应力呈单调递减趋势,塑性粘度则无明显变化规律.以恒减速速率模拟浆体在管道中输送过程,发现膏体在流入采空区后仍能保持初始流变性能,说明泵送剂适用于该矿山膏体充填. 刘斯忠 王洪江 吴爱祥 彭乃兵 杨鹏关键词:泵送剂 流变特性 粗粒级膏体充填材料静动态抗离析性能表征 被引量:11 2016年 为表征粗粒级膏体充填材料的抗离析性能,基于固液两相流体力学及非牛顿流体力学,对粗颗粒的静动态受力进行分析,构建膏体充填料浆静动态抗离析力学模型。综合考虑浆体屈服应力、粗颗粒粒级分配和固液密度,提出抗离析性能表征模型,即离析判定值M。为检测该模型,以料浆浓度、粗颗粒最大粒径、尾碎比为三因素,进行9组正交实验,并对实验结果进行拟合分析。研究结果表明:离析判定值 M 的预测结果与实际结果一致,其中,M的最大值Mmax和M的平均值Mavg的拟合复相关参数均达到0.9以上,模型具有可靠性。合理选取粗颗粒粒径计算标准,即可实现对粗粒级膏体料浆抗离析性能的准确预测。建议离析判定值Mavg为1.0-2.5,离析判定值Mmax为1.0-1.2。 李红 吴爱祥 王洪江 彭乃兵 王恒 焦华喆关键词:膏体充填 屈服应力