基于正交试验的膨胀充填料浆流变特性及管输阻力计算模型研究

针对某铁矿带膨胀剂的整个尾砂胶结充填顶板连接，为了探索不同浓度、灰砂比和膨胀剂含量下尾矿膏体流变特性和管道输送阻力的计算模型，采用三因素三水平正交试验对全尾砂胶结膏体进行了流变试验。试验结果表明，泥浆浓度是影响膨胀充填料浆屈服应力和塑性粘度的主要因素，灰砂比次之，膨胀剂含量对屈服应力影响不大，对塑性粘度几乎没有影响。结合极差、方差分析和正交试验数据，建立了流变参数的计算模型。流变参数模型满足多元非线性回归方程，在传统阻力计算公式的基础上，考虑质量浓度，建立了灰砂比管道输送阻力和膨胀剂含量的新模型。以罗河铁矿为工程背景，验证了新的管道阻力计算模型的准确性。结果表明，与仅考虑流变参数的传统阻力计算模型相比，考虑质量浓度、灰砂比和膨胀剂含量的新阻力计算模型更符合膨胀充填料浆在水平管道中的实际阻力。