一种充填料浆管道输送过程中触变总量的测试方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2023-08-15 11:03:56
本发明公开了一种充填料浆管道输送过程中触变总量的测试方法,包括以下步骤:运用旋转流变仪,使用桨叶转子,采用控制剪切速率的方法,对待测充填料浆进行连续多次触变环测试,每次的测试程序完全一致;利用积分法计算每个触变环的面积;将相邻的两个的触变环面积进行比较,当第一次出现Athixn与Athix(n+1)极为接近时,判定此时充填料浆内部微观絮团结构的破坏与重建达到平衡;对前n个触变环的面积进行求和,该和即为待测充填料浆在管道输送过程中发生的触变总量。本发明提供的充填料浆管道输送过程中触变总量的测试方法,基于多次触变环测试计算触变总量,能够更加准确地反映料浆管道流动过程中真实触变水平。
一种充填料浆管道输送过程中触变总量的测试方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,运用旋转流变仪,使用桨叶转子,采用控制剪切速率的方法,对待测充填料浆进行连续多次触变环测试,每次的测试程序完全一致;S2,测试结束后,利用积分法计算每个触变环的面积,将第一个触变环面积命名为Athix1,第二个触变环面积为Athix2,依次类推,第n个触变环面积为Athixn;S3,将相邻的两个的触变环面积进行比较,当第一次出现Athixn与Athix(n+1)极为接近时,判定此时充填料浆内部微观絮团结构的破坏与重建达到平衡;S4,在S3的基础上,对前n个触变环的面积进行求和,该和即为待测充填料浆在管道输送过程中发生的触变总量。
我国的矿山开采已经逐步进入深部地区,所带来的高地应力问题日益突出,此外,矿山尾矿排放所带来的环境问题也日益严重,因此,越来越多的矿山开始采用充填采矿法。充填料浆的管道输送是充填开采的关键环节之一,管输稳定性直接决定了充填开采的效率。由于充填料浆是一种特殊的非牛顿体,因此,料浆的流变性质对管输稳定性起到至关重要的作用。触变性是充填料浆的一种典型流变性质,其主要表现为:随着流动剪切的发生,表观黏度逐渐降低,流动剪切结束以后,表观黏度又有所恢复。触变性的本质是料浆内部絮团结构的破坏与重生。
华北理工大学,是一所省属重点骨干大学、省重点支持的国家一流大学建设高校 ;是中华人民共和国应急管理部、国家国防科技工业局与河北省人民政府共建高校,入选教育部卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家级大学生创新创业训练计划、新工科研究与实践项目、省部共建协同创新中心、国际中文教师奖学金接收院校 [31] 、国家专业综合改革试点。
本发明提供的充填料浆管道输送过程中触变总量的测试方法,利用旋转流变仪,采用控制剪切速率的方法,对充填料浆进行连续多次触变环测试,直至出现的两次触变环面积非常接近,认为此时充填料浆内部微观絮团结构的破坏与重建达到平衡,接下来即便有剪切作用发生,也无法进一步减少微观絮团结构的总量;以相邻的两个触变环面积差的绝对值占上次触变环面积的10%以内为判据,认为最后一个触变环之前的所有触变环面积的和为所测试充填料浆的触变总量;本发明相较于传统的单个触变环测试法,能够更加精确的表征触变总量,对充填料浆管道输送时的阻力计算具有重要意义。
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