基于离散元的膏体搅拌影响因素分析

李雪^1,2，李翠平^1,2，颜丙恒^1,2，侯贺子^1,2

1. 北京科技大学土木与资源工程学院2. 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室

摘 要：膏体在泵送或自流输送至井下前,必须经过充分搅拌,以使其保持均质状态,增强可泵性能并确保充填强度。为研究搅拌工艺参数对膏体均质性的影响,首先探究膏体流变特性,开展坍落度试验测量膏体的流变参数;再以膏体流变性质为基础,将全尾砂膏体视为具有强黏性的湿颗粒群,采用Hertz-Mindlin with JKR接触方法建立膏体离散元模型,模拟坍落度试验,并将试验结果与模拟结果对比,校核模型参数。依据膏体离散元模型,构建了双轴螺旋输送机数值模型探究不同工艺参数对膏体混合程度的影响。研究表明:充盈率影响搅拌效果,充盈率为0.6时混合效果较好,充盈率最佳取值范围为0.5～0.7;搅拌转速能够促进颗粒间发生剧烈运动,但转速过大也会导致物料混合程度降低,影响膏体均质性,搅拌转速为10 rpm与30 rpm模型中料浆混合程度较好,考虑到出料效率,30 rpm为输送机最佳搅拌转速。

关键词：全尾砂膏体;离散单元法;膏体搅拌;均质性;