杨晓炳
- 作品数：43 被引量：222H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：国家重点实验室开放基金中央高校基本科研业务费专项资金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程环境科学与工程建筑科学医药卫生更多>>
- 基于均匀试验与智能算法的全固废充填胶凝材料制备被引量：8
- 2019年
- 为了制备满足矿山要求的超细尾砂全固废充填胶凝材料,基于均匀设计方案,开展了全固废充填胶凝材料激发剂配比的胶结体强度试验,结果表明,矿渣粉配比量为全尾砂胶结充填体7 d及28 d抗压强度的主要影响因素,脱硫石膏配比量对充填体7 d抗压强度影响较大,而钢渣配比量影响28 d抗压强度。建立了胶凝材料配比优化模型,利用智能算法的全局寻优,获得低成本全固废充填胶凝材料最优配比为:脱硫石膏20%、钢渣微粉33%、粉煤灰25%、矿渣微粉22%,材料成本为34.92元/m^3;根据该配比进行了室内制备试验,结果显示,充填体7 d和28 d抗压强度分别达到1.38 MPa和3.56 MPa,并且随着反应龄期增加,该材料体系中C-S-H凝胶和钙矾石的质量损失从3.64%增加到8.7%,充填体强度呈增加趋势。采用该方法制备的胶凝材料能满足矿山要求。
- 李立涛杨晓炳高谦高谦
- 关键词：均匀设计充填体
- 我国大型镍矿充填采矿固废资源化利用研究进展被引量：3
- 2021年
- 金川镍矿是我国较大的硫化铜镍矿床,其埋藏深、地应力高、矿岩破碎,采用下向分层进路胶结充填法开采,以棒磨砂作为骨料和水泥作为胶凝材料,采用高灰砂比和高浓度管道自流输送充填采矿技术,充填采矿成本居高不下.针对金川矿山大量废弃物,为此开展固废物在充填采矿中资源化利用研究,不仅降低了采矿成本,而且还为固废资源化利用探索出一条途径.首先开展金川固体废物调查与利用现状分析;然后概述固体废弃物在充填采矿中利用研究进展以及存在的问题;最后,针对固废资源研究现状与存在的问题,提出了固废资源在金川矿山深部以及贫矿资源开发中实现安全高效综合利用,为提高金川矿产资源安全、高效开发与固废资源化利用明确了发展方向.
- 郭慧高武拴军高谦尹升华杨晓炳
- 关键词：金川镍矿充填采矿
- 全尾砂充填采矿低成本新型充填胶凝材料研究与发展方向被引量：18
- 2020年
- 全尾砂充填法采矿是创建绿色矿山和实现清洁生产的重要途径之一。降低充填采矿成本,提高充填采矿的经济效益、环保效益和安全效益,是充填采矿研究与技术发展永久追求的目标。首先,概述了低成本全尾砂充填胶凝材料的研究进展,包括利用固废作为水泥掺合料的混合胶凝材料、高水充填胶凝材料以及近数十年来利用冶金工业固废开发的低成本新型充填胶凝材料;然后,概述了全固废胶凝材料研究与关键技术,在分析全固废胶凝材料需求的基础上,提出了全固废胶凝材料研发路线和主要研究内容。在上述分析的基础上,明确指出了低成本全固废新型充填胶凝材料的研究与发展方向。结果表明:①在分析全固废胶凝材料研究现状的基础上,全固废胶凝材料研发应由钢渣基向多固废低成本绿色充填胶凝材料方向发展,注重全固废胶凝材料复合水化机理研究以及胶凝材料配比优化决策方法研究;②重视与全尾砂充填矿山采矿方法与充填工艺密切结合,走技术、产品和商品化的全固废胶凝材料的新产品研发路线,以创建全固废充填材料和低成本充填采矿技术和工艺的示范矿山为突破口,全面推进低成本全固废新型充填胶凝材料在技术研发和工业化应用方面取得新进展。
- 张国胜杨晓炳郭斌陈彦亭涂光富
- 关键词：充填开采全尾砂
- 早强剂对固结粉胶凝材料混合骨料充填体强度的影响被引量：6
- 2020年
- 为实现废石和固结粉胶凝材料在金川矿区充填采矿中的应用,首先开展了不同配比废石—棒磨砂混合骨料粒径级配分析,获得废石与棒磨砂配比为4∶6混合骨料的堆积密实度为0.635和泰波幂指数n为0.591;然后,针对废石含量为10%~50%的混合骨料,分别开展了添加和不添加早强剂的固结粉胶结充填体强度试验。结果表明:充填体强度随着废石含量增加呈现先提高后降低趋势。当废石含量为40%,料浆浓度为79%~81%时,不添加早强剂的固结粉胶结充填体3、7、28 d平均强度分别达到1.23、3.79、5.98 MPa,其早期强度低于矿山设计强度;添加早强剂时,胶结充填体3、7、28 d平均强度分别达到1.55、3.34、6.46 MPa,满足金川矿区下向分层进路胶结充填采矿作业对胶结充填体强度的要求。由此确定,胶砂比1∶5、废石∶棒磨砂4∶6、浓度79%~81%、添加1%早强剂的固结粉胶凝材料混合骨料可在金川矿区推广应用。
- 杨晓炳高谦王永定何建元
- 关键词：充填开采早强剂混合骨料充填体强度
- 非牛顿流体充填料浆的管输摩擦阻力预测被引量：6
- 2020年
- 在矿山充填采矿中,充填料浆在管道输送中的阻力损失计算是一重要环节.为探索采用摩擦阻力系数模型简单高效地预测充填料浆管输阻力损失的方法,按照流态分类,总结了7种常用的非牛顿流体的摩擦阻力系数模型,结合一个具体案例分析讨论了模型的正确使用.结果显示,选取模型时必须先考虑工程实际的流体类型和流态;对于最常见的宾汉塑性体的层流运动,使用Darby-Melson模型和Swamee-Aggarwal方程可近似替代Buckingham-Reiner方程,其预测的沿程阻力损失与实际监测十分吻合,是宾汉塑性体层流流动首选的阻力预测模型,而Danish-Kumar模型则过低估计阻力值,适合赫德数较大的流体.实际监测中的速度、沿程阻力波动原因与料浆配比的波动、骨料变异性、料浆非均匀性和充填采场倍线大小等因素密切相关且不可避免.对于层流紊流过渡区流体的沿程阻力预测仍是工程难题.
- 杨晓炳肖柏林高谦
- 关键词：非牛顿流体膏体充填
- 粉煤灰-矿渣基固结粉胶凝材料开发与配比优化研究被引量：25
- 2019年
- 为了提高黄土坡铜锌矿采矿经济效益,利用当地廉价的粉煤灰和矿渣固废资源,然后开展尾砂骨料低成本绿色充填胶凝材料试验研究,开展胶砂比1∶4和料浆浓度74%的粉煤灰-矿渣基固结粉胶凝材料配比的胶结充填体强度试验。在此基础上,分别针对粉煤灰掺量为40%和45%,开展2种固结粉胶凝材料配方优化试验,由此获得A种固结粉优化配方为粉煤灰40%、水泥熟料12%、脱硫石膏10%和矿渣微粉38%,材料成本为132元/t;B种固结粉优化配方为粉煤灰45%、为水泥熟料10%、脱硫石膏12%和矿渣微粉33%,材料成本为122元/t;2种固结粉胶凝材料胶结充填体强度均满足黄土坡铜锌矿胶结充填体强度要求,其固结粉胶凝材料成本比普通硅酸水泥材料降低了67.8%～70.2%。黄土坡矿应用实践证明,该胶凝材料具有显著经济效益和环保效益。
- 王永定温震江杨晓炳高谦
- 关键词：充填采矿法胶凝材料环保效益
- 基于RSM-BBD的混合骨料充填料浆配比优化被引量：29
- 2019年
- 针对混合骨料充填矿山,为了确定充填料浆优化配比,首先进行充填材料物化特性分析,在此基础上,根据泰波级配理论和最大堆积密实度理论,确定棒磨砂-废石配比;然后采用BBD响应面法设计13组试验,研究料浆质量分数、胶砂比(胶凝材料与骨料的比值)、混合骨料配比对充填体强度影响规律.最后以各龄期强度为响应值构建响应面模型,揭示各响应参数与目标响应量相关关系及多目标条件下充填料浆优化配比.研究结果表明,充填体强度不仅受单因素影响,而且各因素间交互作用对充填体也有很大影响.其中料浆质量分数与骨料配比的交互作用对充填体早期强度起决定性作用,胶砂比与骨料配比的交互作用对充填体中期强度影响显著,充填体后期强度受料浆质量分数和胶砂比交互作用影响较大.以充填成本作为目标建立优化模型进行优化,由此获得充填料浆的优化配比为:料浆质量分数80%,胶砂比为1∶6,棒磨砂-废石配比为3∶7.通过试验验证满足金川矿山充填体强度要求.
- 高谦杨晓炳杨晓炳陈得信陈得信
- 关键词：采矿方法骨料
- 废石全尾砂高浓度充填料浆的均质化模型被引量：1
- 2022年
- 针对废石全尾砂高浓度充填料浆管输易堵管及充填体分层的问题,开展减水剂、搅拌参数等对料浆均质性影响的试验及料浆均质化定量表征的研究.首先基于泌水−坍落度试验确定了聚羧酸系(PC)减水剂及其掺量区间,获得了PC作用下的料浆流变参数及充填体强度的变化规律.其次,通过图像处理技术分析搅拌料浆表面特征,明确了PC作用下搅拌时长及废尾比(废石与尾矿质量比)对料浆均质化的影响规律.最后,构建了废石全尾砂高浓度充填料浆的均质化模型.结果表明,PC作用能够降低料浆的屈服应力与塑性黏度系数,改善料浆流动性.合理掺量可以提升充填体的早期强度,但对28 d强度有削弱.料浆表面图像信息熵越高、黑色像素点占比越小,料浆均质化程度越高,且均质化程度随搅拌时长、废尾比的增大呈先增大后减小趋势.当PC的质量分数为0.26%~0.5%时,料浆均质化程度高,PC质量分数为0.5%时料浆屈服应力和塑性黏度达到最小值,分别为202.25 Pa和0.79 Pa·s.
- 杨晓炳尹升华尹升华杨航
- 关键词：流变特性强度特性
- 流体力学问题式教学设计与实践被引量：1
- 2022年
- 针对流体力学课程理论性强、概念抽象等特点,设计基于问题式教学法的流体力学课堂教学。通过一问一答、研讨式问答等形式引导学生高度参与、主动发挥,利用雨课堂等网络教育平台,从增强学生软硬实力着手,提高学生发现、分析、解决问题能力。
- 赵怡晴赵怡晴杨晓炳杨晓炳
- 关键词：流体力学问题式教学教学实践
- 纤维增强含硫尾砂胶结充填体的力学性能及能量分配演化特征被引量：3
- 2022年
- 开展纤维增强含硫尾砂胶结充填体的单轴压缩试验,研究纤维含量对充填体力学特性的影响规律,并揭示纤维增强含硫尾砂胶结充填体在峰值应力前的能量分配演化特征及损伤破坏演化过程。研究结果表明:添加聚丙烯纤维的充填体在荷载超过应力峰值后,应力-应变曲线并没有快速下降,说明纤维的掺入提高了充填体的抗变形破坏能力;充填体的轴向应力和轴向应变均随着纤维含量的增加呈先增大后减小的趋势,并且聚丙烯纤维提高残余应力的效果要明显高于提高峰值应力的效果;纤维增强含硫尾砂胶结充填体在峰值应力处的总应变能、弹性应变能及耗散能均表现为先增大后减小的趋势,并在纤维含量(质量分数)为0.6%时达到最大值;此外,当纤维含量为0~0.6%时,总应变能随着纤维含量的增加基本遵循一次函数递增规律,而弹性应变能及单位体积应变能随着纤维含量的增加均基本遵循指数函数递增规律;添加纤维的充填体损伤增长速率要明显低于未添加纤维的充填体损伤的增长速率,并且充填体在峰值应力前的损伤破坏过程主要经历了3个阶段。
- 杨晓炳侯永强尹升华尹升华
- 关键词：充填体能量耗散
