CN103743650A - 一种尾砂浆最大沉降浓度和最大沉降容重的测试方法 - Google Patents
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Abstract
一种尾砂浆最大沉降浓度和最大沉降容重的测试方法，该方法是，将按照设定浓度配制好的尾砂浆装入量筒之中，测试沉降尾砂浆和泌出水的体积，通过计算，得到尾砂浆沉降浓度和沉降容重参数。利用本发明测试尾砂浆最大沉降浓度和最大沉降容重，操作简便，测试数据准确，耗能少。
Description
技术领域
本发明涉及一种尾砂浆沉降浓度和沉降容重的测试计算方法，尤其是涉及一种可用于各类矿山充填工程的尾砂浆沉降性能测试方法。
背景技术
在利用尾砂进行采空区胶结充填过程中，必须知道尾砂浆的最大沉降浓度和最大沉降容重，这就需要对尾砂浆沉降过程中的浓度和容重进行测试，然后准确地计算出所需尾砂的质量，以便于安排进砂时间及进砂量；同时，也为计算尾砂浆的重量浓度提供理论依据，以便预留适量的水来调浆。
通常情况下，为了计算尾砂浆的最终沉降浓度和沉降容重，常常采用排出清水烘干的方式进行，这样，所测得参数的准确性会因尾砂浆之中的尾砂流失和其中的水分流失而受到影响；即便无尾砂或水分流失，该方法也耗时长，需烘烤，耗能多。为此，需要一种准确、简单、低能耗的方法来测试尾砂浆的最大沉降浓度和最大沉降容重。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有测试方法存在的不足，提供一种操作简便、测试数据准确、耗能少的尾砂浆沉降浓度和沉降容重的测试方法。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种尾砂浆最大沉降浓度和最大沉降容重的测试方法，将按照设定浓度配制好的尾砂浆装入量筒之中，测试沉降尾砂浆和泌出水的体积，通过计算，得到尾砂浆沉降浓度和沉降容重参数。具体地说，包括以下步骤：
（1）称取350～550 g的尾砂和650～450 g的清水，配制重量浓度为35~55%的尾砂浆，倒入1000毫升量筒，或直接在量筒中配料搅匀，静置于操作平台，使其自然沉降；
（2）按照0min、9～11min、19～21min、29～31min、39～41min、49～51min、59～61min、89～91min、118～122min、178～182min、238～242min、358～362min的时间间隔，将步骤（1）获得的尾砂浆沉降过程中上部泌出的清水和沉降料浆的体积记录下来，直至尾砂浆和泌出清水的体积不再发生变化；
（3）将步骤（2）获得的尾砂浆沉降过程中上部泌出的清水和沉降尾砂浆的体积记录数据结合尾砂和清水的质量，计算出每一对应时间的尾砂浆沉降浓度和沉降容重，最终计算出的数据即为尾砂浆的最大沉降浓度和最大沉降容重。
进一步，步骤（2），按照0min、10min、20min、30min、40min、50min、60min、90min、120min、180min、240min、360min的时间间隔将步骤（1）获得的尾砂浆沉降过程中上部泌出的清水和沉降料浆的体积记录下来，直至尾砂浆和泌出清水的体积不再发生变化；
进一步，根据步骤（3）所获得的尾砂浆沉降浓度和沉降容重数据，利用统计分折软件，绘制出尾砂浆沉降浓度和沉降容重随时间变化的曲线图，用以分析尾砂的沉降特性。
本发明的有益效果是：（1）以尾砂浆沉降浓度和容重为依据，可以有效准确地测试尾砂浆的沉降浓度、沉降容重；（2）直接对容器内的尾砂浆进行分析，避免了料浆的损失或洒落，最大限度地减小了误差；（3）通过对尾砂浆沉降浓度、沉降容重的分析，可以计算尾砂浆的最大沉降量，对确定充填备砂量作用很大；（4）本发明操作简便，能耗少，测量数据准确。
附图说明
图1是本发明使用量筒对尾砂浆沉降过程中上部泌出的清水和沉降料浆的体积进行测量的示意图。图中：1-量筒，2-泌出清水，3-沉降尾砂浆。
图2是本发明实施例1尾砂浆沉降浓度Cw和尾砂浆沉降容重γ随时间t的变化曲线图。
图3是实施例2尾砂浆沉降浓度Cw和尾砂浆沉降容重γ随时间t的变化曲线图。
图4是实施例3尾砂浆沉降浓度Cw和尾砂浆沉降容重γ随时间t的变化曲线图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
参照附图1，（1）称取350g的尾砂，尾砂比重为3.27，称取650g的清水，清水比重为1，配制好初始重量浓度为35%的尾砂浆，其初始容重为1.31 g/cm3，将配制好的尾砂浆全部倒入1000ml的量筒1中，避免流失，或直接在量筒1中配料搅匀，然后静置于操作平台，避免触碰，使其自然沉降；（2）根据量筒1刻度，记录尾砂浆3的初始体积765ml，随后按照0min、10min、20min、30min、40min、50min、60min、90min、120min、180min、240min、360min的时间间隔，将步骤（1）配制的尾砂浆沉降过程中上部泌出的清水2的体积累计变化量0ml、38ml、487ml、494ml、505ml、505ml、506ml、507ml、507ml、507ml、507ml、507ml和逐渐沉降的尾砂浆3的体积累计变化量765ml、720ml、269ml、257ml、246ml、245ml、244ml、243ml、243ml、243ml、243ml、242ml依次记录下来，直至尾砂浆和泌出清水的体积不再发生变化为止；（3）将步骤（2）获得的每一时间段内尾砂浆3沉降过程中上部泌出的清水2的体积累计变化量和沉降的尾砂浆3的体积累计变化量记录数据结合尾砂质量和清水质量，根据尾砂与清水质量守恒原理，装入量筒1内的尾砂与清水质量不会发生变化，同时尾砂浆3的沉降是一个上部泌出清水2逐渐增多、下部尾砂浆3体积逐渐减小的自然过程，然后计算出每一对应时间间隔内的尾砂浆沉降浓度35.0 %、36.4 %、68.2 %、69.2 %、70.7 %、70.7 %、70.9 %、70.9 %、70.9 %、70.9 %、71.0 %、71.0 %；同时，计算出每一对应时间间隔内尾砂浆的沉降容重1.31 g/cm3、1.34 g/cm3、1.91 g/cm3、1.97 g/cm3、2.01 g/cm3、2.02 g/cm3、2.03 g/cm3、2.03 g/cm3、2.03 g/cm3、2.03 g/cm3、2.03 g/cm3、2.04 g/cm3，当尾砂浆和泌出清水体积不再发生变化，最终计算出的数据即为尾砂浆的最大沉降浓度71.0 %和最大沉降容重2.04 g/cm3；（4）根据步骤（3）所获得的尾砂浆沉降浓度和沉降容重数据，利用统计分析软件，绘制出尾砂浆沉降浓度Cw和尾砂浆沉降容重γ随时间t的变化曲线（见图1），用以分析充填料浆的沉降特性。
实施例2
（1）称取450g的尾砂，尾砂比重为3.27，称取550g的清水，清水比重为1，配制好初始重量浓度为45%的尾砂浆，其初始容重为1.43 g/cm3，将配制好的尾砂浆全部倒入1000ml的量筒1中，避免流失，或直接在量筒1中配料搅匀，然后静置于操作平台，避免触碰，使其自然沉降；（2）根据量筒1刻度，记录尾砂浆3的初始体积700ml，随后按照0min、10min、20min、30min、40min、50min、60min、90min、120min、180min、240min、360min的时间间隔，将步骤（1）获得的尾砂浆3沉降过程中上部泌出的清水2的体积累计变化量0ml、309ml、318ml、344ml、371ml、375ml、375ml、376ml、377ml、379ml、384ml、385 ml和逐渐沉降的尾砂浆3体积累计变化量700ml、380ml、368ml、337ml、309ml、305ml、304ml、303ml、302ml、300ml、295ml、293 ml依次记录下来，直至尾砂浆3和泌出清水2的体积不再发生变化为止；（3）将步骤（2）获得的每一时间段内尾砂浆沉降过程中上部泌出的清水2的体积累计变化量和沉降的尾砂浆体积累计变化量记录数据结合尾砂质量和清水质量，根据尾砂与清水质量守恒原理，装入量筒1内的尾砂与清水质量不会发生变化，同时尾砂浆的沉降是一个上部泌出清水2逐渐增多、下部尾砂浆3体积逐渐减小的自然过程，然后计算出每一对应时间间隔内的尾砂浆3沉降浓度45.0 %、65.1 %、65.9 %、68.6 %、71.5 %、72.0 %、72.0 %、72.1 %、72.2 %、72.5 %、73.1 %、73.2 %；同时，计算出每一对应时间间隔内尾砂浆3的沉降容重1.43 g/cm3、1.82 g/cm3、1.85 g/cm3、1.95 g/cm3、2.04 g/cm3、2.05 g/cm3、2.06 g/cm3、2.06 g/cm3、2.06 g/cm3、2.07 g/cm3、2.09 g/cm3、2.10 g/cm3，当尾砂浆3和泌出清水2的体积不再发生变化，最终计算出的数据即为尾砂浆3的最大沉降浓度73.2 %和最大沉降容重2.10 g/cm3；（4）根据步骤（3）所获得的尾砂浆3沉降浓度和沉降容重数据，利用统计分析软件，可以绘制出尾砂浆3沉降浓度Cw和尾砂浆3沉降容重γ随时间t的变化曲线（见图2），用以分析充填料浆的沉降特性。
实施例3：
（1）称取550g的尾砂，尾砂比重为3.27，称取450g的清水，清水比重为1，配制好初始重量浓度为55%的尾砂浆，其初始容重为1.59 g/cm3，将配制好的尾砂浆全部倒入1000ml的量筒1中，避免流失，或直接在量筒中配料搅匀，然后静置于操作平台，避免触碰，使其自然沉降；（2）根据量筒刻度，记录尾砂浆3的初始体积630ml，随后按照0min、10min、20min、30min、40min、50min、60min、90min、120min、180min、240min、360min的时间间隔，将步骤（1）获得的尾砂浆3沉降过程中上部泌出的清水2的体积累计变化量0ml、230ml、241ml、243ml、246ml、248ml、259ml、260ml、261ml、263ml、266ml、266 ml和逐渐沉降的尾砂浆3的体积累计变化量630ml、390ml、377ml、372ml、369ml、367ml、356ml、355ml、353ml、351ml、348ml、347 ml依次记录下来，直至尾砂浆3和泌出清水2的体积不再发生变化为止；（3）将步骤（2）获得的每一时间段内尾砂浆3沉降过程中上部泌出的清水2的体积累计变化量和沉降的尾砂浆3的体积累计变化量记录数据结合尾砂质量和清水2的质量，根据尾砂与清水质量守恒原理，装入量筒1内的尾砂与清水质量不会发生变化，同时尾砂浆3的沉降是一个上部泌出清水2逐渐增多、下部尾砂浆3体积逐渐减小的自然过程，然后计算出每一对应时间间隔内的尾砂浆沉降浓度55.0 %、71.4 %、72.5 %、72.7 %、72.9 %、73.1 %、74.2 %、74.3 %、74.4 %、74.6 %、74.9 %、74.9 %；同时，计算出每一对应时间间隔内尾砂浆3的沉降容重1.59 g/cm3、1.97 g/cm3、2.01 g/cm3、2.03 g/cm3、2.04 g/cm3、2.05 g/cm3、2.08 g/cm3、2.09 g/cm3、2.09 g/cm3、2.10 g/cm3、2.11 g/cm3、2.12 g/cm3，当尾砂浆3和泌出清水2体积不再发生变化，最终计算出的数据即为尾砂浆3的最大沉降浓度74.9 %和最大沉降容重2.12 g/cm3；（4）根据步骤（3）所获得的尾砂浆3沉降浓度和沉降容重数据，利用统计分析软件，可以绘制出尾砂浆3沉降浓度Cw和尾砂浆3沉降容重γ随时间t的变化曲线（见图1），用以分析充填料浆的沉降特性。
Claims (3)
1.一种尾砂浆最大沉降浓度和最大沉降容重的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）称取350~550g的尾砂和650~450g的清水，配制重量浓度为35~55%的尾砂浆，倒入1000毫升量筒，或直接在量筒中配料搅匀，静置于操作平台，使其自然沉降；
（2）按照0min、9～11min、19～21min、29～31min、39～41min、49～51min、59～61min、89～91min、118～122min、178～182min、238～242min、358～362min的时间间隔，将步骤（1）获得的尾砂浆沉降过程中上部泌出的清水和沉降料浆的体积记录下来，直至尾砂浆和泌出清水的体积不再发生变化；
（3）将步骤（2）获得的尾砂浆沉降过程中上部泌出的清水和沉降尾砂浆的体积记录数据结合尾砂和清水的质量，计算出每一对应时间的尾砂浆沉降浓度和沉降容重，最终计算出的数据即为尾砂浆的最大沉降浓度和最大沉降容重。
2.如权利要求1所述尾砂浆最大沉降浓度和最大沉降容重的测试方法，其特征在于，步骤（2），按照0min、10min、20min、30min、40min、50min、60min、90min、120min、180min、240min、360min的时间间隔，将步骤（1）获得的尾砂浆沉降过程中上部泌出的清水和沉降料浆的体积记录下来，直至尾砂浆和泌出清水的体积不再发生变化。
3.如权利要求1或2所述尾砂浆最大沉降浓度和最大沉降容重的测试方法，其特征在于，根据步骤（3）所获得的尾砂浆沉降浓度和沉降容重数据，利用统计分折软件，绘制出尾砂浆沉降浓度和沉降容重随时间变化的曲线，用以分析尾砂的沉降特性。
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