细粒全尾动态压密与静态压密机理

采用自制深锥模型进行尾矿浓缩实验,研究了全尾在动态与静态条件下的压密效果.当转速为0.05～0.80 r.min^-1时尾矿的极限质量分数范围为67.41%～70.73%,而同等条件下静态压密时尾矿的极限质量分数只有55.82%.静态压密主要依靠重力作用;而动态压密时颗粒更加紧密,导水杆形成的通道使多余的水向上移动.理论挤密模型可以反映全尾压密过程,静态压密行为对应于简单立体结构,动态压密行为对应锥体结构.理论计算的两种模型产生的单位高度沉降量为29.32%,实验结果为28.81%,与理论沉降量相差0.51%.     

全尾砂絮凝沉降规律及其机理

以某矿全尾砂和聚丙烯酰胺(PAM)为实验原料进行静态絮凝沉降实验,研究给料浓度和絮凝剂单耗对尾矿最大沉降速度和静止沉降极限浓度的影响,通过对实验数据回归分析得出简易的沉降速度模型. 将模型划分为六个阶段,包括紊流影响段、加速沉降段、沉降末速段、干涉沉降区、压密沉降段和极限沉降段,并利用两相流理论、絮凝理论对其合理性进行阐述. 实验结果证明:在单耗一定(20g·t-1)时,沉降速度与给料浓度负相关,极限浓度与给料浓度正相关;在给料质量分数20%时,单耗临界值为30g·t-1,极限浓度与单耗负相关. 建议深锥浓密机给料质量分数20%,絮凝剂单耗20g·t-1.     

泥层高度对细粒全尾浓密规律的影响

 深锥浓密机是膏体制备的关键设备,而泥层高度影响着浓密机内部料浆沉降速度和压密浓度。通过量筒静态沉降试验发现,扰动区料浆沉降速度最快,无明显规律;沉降区料浆高度越高,沉降速度越快;压密区为匀速沉降。采用动态搅拌装置,对不同泥层高度料浆浓密规律进行探究。结果表明,当泥层高度一定时,料浆浓度的变化速率随着压密时间的增加而逐渐减小,6h内料浆浓度变化最快,压密效率最高,当压密时间达到12h时,极限质量分数变化很小;在相同压密时间下,不同泥层高度下料浆极限质量分数范围为71.23%—74.43%。经分析,该料浆质量分数达到70%以上时,极限质量分数值与高径比呈线性正相关。因此,泥层高度是影响底流浓度大小的一个重要因素。     

尾矿浓密中泥层沉降速度变化及颗粒沉降特性

通过开展全尾矿絮凝沉降宏观实验,研究不同料浆质量分数、絮凝剂单耗下的尾矿静态絮凝沉降特征,分析泥层沉降速度变化趋势;基于沉降阶段与泥层沉降速度的对应关系,得到全尾砂絮凝沉降速度规律曲线;开展不同沉降区域尾矿颗粒微观实验,使用环境扫描电子显微镜(ESEM)观测尾矿絮凝沉降样品,分析不同沉降区域的尾矿颗粒粒径分布状况,探究不同粒径尾矿颗粒的沉降特性。研究结果表明:不同区域沉降颗粒分布存在差异,伴随不同沉降区域的形成、过渡和消失,全尾砂絮凝沉降速度规律曲线分为5个阶段,分别是自由沉降前段、自由沉降末段、干涉沉降前段、干涉沉降末段和压密段;沉降速度与颗粒粒径密切相关,粒径82.0μm以上颗粒不发生絮凝,以颗粒形式沉降到底部,粒径26.5～82.0μm颗粒难以发生絮凝,粒径10.0～26.5μm颗粒不易絮凝,粒径10.0μm以下颗粒易絮凝并以絮团形式沉降。     

从屈服应力角度完善膏体定义

为了确定适合工业应用的膏体浓度范围,从屈服应力角度完善了膏体定义:以屈服应力为(200±25)Pa时料浆中固相的质量分数为恰饱和质量分数,反推饱和率为101.5%~105.3%时料浆中固相的质量分数范围,即为工业应用膏体浓度.采用不同矿山的两种尾矿(1#尾矿和2#尾矿)对膏体定义分别进行室内实验和工程验证.结果表明:1#尾矿室内动态压密实验获得的底流中固相的最大质量分数为73.71%,膏体定义预测的理论膏体浓度最大值为73.89%,二者相差0.18%;2#尾矿通过深锥浓密机获得底流中固相的最大质量分数为68%,膏体定义预测的理论膏体浓度最大值为68.97%,二者相差0.97%.完善后的膏体定义对膏体浓度预测更可靠.     

导水杆数量和排列对尾矿浓密的影响机理

为了探索导水杆数量及排列方式对尾矿浓密效果的影响,对某铜尾矿开展浓密实验。实验采用自制尾矿浓密装置,该装置可以改变导水杆数量(从0到4),分别进行导水杆数量为0,1,2(相邻和相对),3和4根,其他实验参数相同的6组实验。研究结果表明:导水杆数量对尾矿浓密极限质量分数影响明显,导水杆数量从0增加到4,尾矿极限质量分数由55.82%递增至70.28%;当导水杆数量为0时(即没有导水装置),尾矿极限浓密质量分数比导水杆数量为4时的质量分数减小14.46%;当导水杆数量为2时,导水杆位置相对排列比相邻排列极限质量分数高0.95%;导水杆数量对极限质量分数的影响是因为导水通道数量不同;而导水杆相对位置对极限质量分数的影响主要是由于导水通道与尾矿浆表面的连通度不同。     

深锥浓密机底流浓度模型及动态压密机理分析

泥层高度和底流浓度是深锥浓密机最为重要的两个参数,因此有必要研究底流浓度随泥层高度的变化规律.采用自制小型深锥浓密机,对尾矿非连续/连续动态压密过程进行了物理实验;借助于有效孔隙比与泥层压强间遵循的Power函数关系,结合对尾矿颗粒的受力分析,推导出了底流浓度与泥层高度的数学模型,揭示了浓密机底流浓度与泥层高度的内在关系,并从尾矿颗粒空间结构的角度解释了该模型的变化规律;结合矿山生产对于底流浓度的要求,应用该数学模型,为其推荐了泥层高度的合理范围,验证了底流浓度数学模型的可靠性.该模型为深锥浓密机的设计和运行提供了理论依据.     

压密灌浆在住宅楼地基加固中的应用

以一实际工程为例，论述了压密灌浆(压力注浆)在一砖混结构地基加固中的应用，此方法在加固过程中基本无附加沉降，不用开挖。对环境影响小，振动、噪声低，排污量亦很小，造价适中，所用设备轻便，耗用电力及水泥量较少。加固效果明显。     

铝合金型材的冲击压溃载荷特性研究

为了确定Riera公式中的压溃载荷,基于材料实验机和霍普金森压杆实验系统,对铝合金型材在轴向准静态和不同速度冲击加载作用下的静、动态压溃行为进行了研究,得到了多种尺寸和形状规格型材在静、动态压溃过程的载荷时间曲线,以及峰值压溃载荷和平均压溃载荷随冲击速度的变化规律.分析结果表明,Riera公式中的压溃载荷采用平均压溃力是较好的选择,铝合金型的动、静态压溃力的差异来自结构的横向惯性效应.通过量纲分析,在进一步整理实验数据的基础上得到了适用于准静态和冲击加载作用的铝合金型材统一的平均压溃力经验公式.     

低围压水平下砂的排水行为

采用干样沉降法制备样品,选用静三轴仪对松砂和密砂样在10kPa于100kPa的低围压下的排水行为进行了实验研究,并对实验结果作了橡皮膜校正,在围压为10kPa的密砂实验中,轴向应力的校正值可达12％,实验研究表明低围压下松砂的剪胀性非常明显,且存在剪应力极值,围压越低,松砂和密砂的剪应力极值越小,达到最大剪应力所对应的剪应变越小,同时还表明低围压范围内相对密度不同的,砂的应力应变特性不同,此外,低围压下砂的内摩擦角高于高围压下的值,从而在工程上应重视低围压水平下砂土工程参的合理选取。     

仿冲击振动压实技术

为了探索节约型压实技术,开发了仿冲击振动压实技术,并对该技术进行了试验研究.通过对压实度、振动轮时域信号的频谱及功率谱分析可知,压实12遍时,150 mm处压实度达到91%,300 mm处压实度达到80%;频率成分丰富,多种频率参与压实作用,振幅为4～8 mm,压实能量高.研究结果表明,仿冲击振动压实机具有多频参与压实作用、压实效率高等特点,有明显的高效节能的优势.     

石灰稳定粉土的压实特性研究

文章通过对宿州电厂粉煤灰堆场的②层土的素土和灰土击实试验,得到了该种粉质黏土作为防渗垫层的最佳掺灰比以及影响灰土垫层压实特性的一般规律,为该电厂灰场防渗垫层的设计与施工以及类似工程提供了一定的参考价值。     

纯铁粉的温压行为

在Instron热模拟机上对不添加润滑剂的纯铁粉进行温压和冷压的实验比较,用扫描电镜、X射线衍射和金相显微镜对粉末及其压坯进行分析,并对纯铁粉的温压致密化机理进行探讨。结果表明:在不同的压制压力下,纯铁粉在压制时,粉末在加热和保温过程中严重氧化使铁粉的显微硬度提高,铁粉颗粒的加工硬化程度增大,塑性变形能力降低,并最终导致温压压坯中铁粉晶粒(110)面衍射峰的半高宽比室温压制时的低;同时,由于纯铁粉在130℃时被氧化,使得粉末的剪切强度增加,导致粉末之间以及粉末和模壁之间的摩擦增大,温压成形的有效压力降低;在这些因素的综合作用下,使得在130℃压制的温压压坯的密度低于相同压力下纯铁粉冷压压坯的密度,并且其脱模力也要远远大于冷压压坯的脱模力。     

Single molecule DNA compaction by purified histones

The compaction of single DNA molecules by purified histones is studied using magnetic tweezers. The compaction rate increases rapidly when the histone concentration is increased from 0.002 to 0.2 mmol/L, and saturates when the concentration is beyond 0.2 mmol/L. The time course of compaction is exponential at low histone concentrations. It becomes sigmoidal at high concentrations. Cooperativity between the histones bound to DNA is proposed to be responsible for the transition. The histones are loaded onto DNA randomly at low concentrations. They tend to bind DNA cooperatively at high con-centrations because the structural torsions of DNA induced by the bound histones become overlapping so that the binding of one histone facilitates the binding of others. Under very large forces, the com- pacted histone-DNA complex can be disrupted in a discrete manner with a step size of -60 nm. But the histones cannot be completely stripped off DNA, as is revealed by the lowered B-S transition plateau of the histone-bound DNA.     

强夯处理软基的工后沉降

是否可有效减小软基工后沉降是衡量软基处理方法有效性的重要指标．从工后沉降的角度分析了强夯动力固结法处理深厚软基的有效性．实测结果表明：强夯可在淤泥层中产生较大的孔压增量，且影响深度较大．但强夯所致的孔压增量在瞬间产生，也在很短时间内消散．强夯前后软基的沉降速率相同，强夯对软基的固结沉降基本没有影响，处理后软基的工后沉降仍达360-800mm．在本文所述的工况条件下，强夯动力固结处理淤泥软土是无效的．     

水下爆破挤淤法处理软基技术

针对浅淤泥软基的特点,结合爆破挤淤施工实践,介绍了浅淤泥软基爆破挤淤的原理、施工工艺、施工参数等方法。该方法可为类似工程的施工提供参考。     

大型马歇尔试验击实次数

大粒径碎石沥青混合料能减少甚至消除车辙。通过对大型马歇尔不同击实次数击实成型试验各参数的对比分析,从理论和试验上确定了大型马歇尔击实成型试验的击实次数为112次。经过标准马歇尔击实试验和大型马歇尔击实试验的对比研究,验证了大型马歇尔击实112次成型试件的稳定度和流值分别为标准马歇尔击实75次成型试件的2 25倍和1 50倍,从而确定大型马歇尔试验的技术指标。     

大粒径碎石沥青混合料振动压实方法

为了研究大粒径碎石沥青混合料的振动成型方法,采用自行研制的振动成型压实机,对大粒径碎石沥青混合料进行了不同配置条件下的振动压实试验;分析了各配置条件下大粒径碎石沥青混合料的密度、强度与各振动参数的关系,得出了最佳振动压实的参数组合,并在该配置条件下,进行了振动压实与马歇尔击实压实的对比试验.结果表明,振动压实法更为合理,既不易击碎石料,又能获得与马歇尔击实法相近的抗压强度和劈裂强度.     

新型复合压实技术和装置的试验研究

提出了一种全新的复合压实方法,并以此原理设计出了相应的复合压实试验装置.通过该装置的压实试验表明,这种复合压实较现有的压实设备有 更好的压实效果和更高的压实作业效率.