不同质量浓度下细粒级煤矸石浆液静态抗离析性能实验研究

为表征不同质量浓度下细粒级煤矸石浆液的静态抗离析性能，根据固液两相流体力学与非牛顿流体力学，对固体颗粒的静态受力进行分析，构建煤矸石浆液静态抗离析力学模型，综合考虑浆体静态屈服应力、固体颗粒粒径组成和固液密度，提出静态抗离析性能表征模型，即静态离析判定值M。以水灰比为单因素，配制不同质量浓度的煤矸石浆液，进行料浆稠度、密度和泌水率相关实验；借助浆式流变仪，应用控制剪切速率模式，测得煤矸石浆液的静态屈服应力τs,并对上述实验结果进行拟合分析。研究结果表明：煤矸石浆液的质量浓度与稠度、密度均呈现为线性正相关，泌水率随料浆质量浓度的增大而逐渐减小，且减小速率逐渐放缓，料浆性能趋于稳定。在相同质量浓度下，细粒级煤矸石浆液静态离析判定值Mmin、Mavg、Mmax的表征结果存在较大的差异性，表明3者具有不同的准确度。当采用静态离析表征模型对细粒级煤矸石浆液静态抗离析性能进行预测时，固体颗粒粒径最好选择最大粒径，此时利用静态离析判定值Mmax能够对煤矸石浆液静态抗离析性能进行准确预测，复相关系数为0.983。细粒级煤矸石浆液具备良好静态抗离析性能且适用于工程实际的质量浓度为53.80%～65.34%,料浆稠度大于12.9 cm,密度为1 497～1 663 kg/m3,泌水率为2.27%～14.20%。

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