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作者:杨柳华;王永彬;付搏涛;付士根;李振涛;龚剑;
单位:河南理工大学土木工程学院;中国安全生产科学研究院;郑州工程技术学院土木工程学院;
摘要:目的 为了探明充填料浆泌水特性与细观水分迁移之间的关联机制,揭示宏观-细观结构演化对充填料浆泌水过程的影响规律。方法 通过正交试验设计,开展流动度、泌水率和沉缩率试验,对不同因素极差分析与功效系数计算,利用Matlab 3D可视化多因素耦合作用模型以寻求最优配比,并结合核磁共振(NMR)技术分析最优配比在不同静置时间(5,30,60,90,120,180 min)下的充填料浆细观水分迁移特征。结果 结果表明:充填料浆的最优配比为灰砂比1∶8,质量分数74%、减水剂掺量1%,不同因素对泌水率影响显著性顺序依次为质量分数、灰砂比、减水剂掺量;高质量分数的充填料浆主要以吸附水形式存在,孔隙水作为动态过渡态,其峰面积波动表明其参与吸附水释放与界面再吸附的平衡过程,自由水随着静置时间增加而增大。不同时期的充填料浆泌水过程可划分为诱导期、加速期、恒定期、稳定期,水分转化路径为“吸附水→孔隙水→自由水”,诱导期水分迁移速率平缓,加速期吸附水转变为自由水速率最快,泌水速率最快,恒定期保持快速泌水速率,稳定期吸附水转变受阻,料浆泌水稳定。结论 研究结果揭示了充填料浆泌水特性与细观水分迁移关联作用机制,为确保充填质量和尾矿库的稳定性提供了理论支持。
关键词:尾矿库;;多目标优化;;料浆泌水;;水分迁移;;细观演变
基金资助:国家重点研发计划项目(2023YFC3012200);; 河南省自然科学基金项目(252300420040)