新型似膏体充填料浆流变仪的研制

： ：
对固定的仪器来说 ，叶片半 径 Ｒ 、外 桶半径 、工作 。
２ 研 制流变 仪 的思路 及流 变仪 的组 成
２ １ 研 制 流 变仪 的 工作原 理 ．
利用现有 的实 验 室搅 拌器 和 功率 计 以及 功 率传 感 器 ，
以传统 的旋转粘 度计 为参数 标定仪 器 ，利 用旋 转粘 度计测
定浆体 的流变参 数 ，由于 配 比料确定 的浆 体 的流变参 数亦 为随之确定 ，故可通过旋转 粘度计 对 自制流 变仪进行 标定 ，
找 出 自制 仪 器 和 旋 转 粘 度 计 之 间 的 相 关 转 换 系 数 ，进 而 用
已标定好 的 自制流 变仪对 粗颗 粒骨 料 的料 浆流 变参 数进行
１ ０５
煤
Ｍ ＝ Ｔ ＝ Ｋ ・， ＝ Ｋ ・尸
炭
工
程
３ 自制流变 仪 的标 定
３ １ 标 定 仪 器 ．
２１ ０ ０年第 ６期
所 以公 式 （ ） 可 变 为 ： ４
Ｍ ＝ ｋｒ ２＝ Ｋ Ｐ １ｆ ｌ
公 式 （ ） 可变 为 ： ５
标定实验所用仪器 为成都 仪器 厂生产 的 Ｎ Ｓ一１ Ａ型 Ｘ １ 旋转粘度计 ，本仪器是一种通用 的同轴 圆筒上旋 式粘度计。
‘ ７ ／ ｒ ／
力 ： 堕 一 ｒ ， ｓ 令 ： ； ＝
它适用于工矿企业和研究 部 门在 实验精密 测量各种 牛顿型
流 体 的 绝 对 粘 度 和非 牛顿 流 体 的流 变 特 性 。
则 上式 可化 为
３２ 标定 试验 ．
Ｐ 乏Ⅶ＋
关键词 ：煤 矸 石 ；似 膏体 ；充填料 浆 ；流 变参数 ；流 变仪
中 图分类 号 ：Ｔ ８ ４ Ｈ １
１ 概 述
文 献标 识码 ：Ｂ
文章 编 号 ：１ ７ ０ ５ （０ ０）６（ ０ ．３ ６ １— ９ ９ ２ １ ０ ．１５（ ） ）
２ ２ 研 制 流 变 仪 的 理 论 依 据 ・
得 标 定 浆 体 的流 变 参 数 ；然 后 用 自 制 的 旋 转 仪 器 测 试 该 标
堕 一
（） ５
式，＝ ，＝ １走 ＝鲁 中 。 Ｉ一） ， １可 ｎ
Ｒ Ｒ ； ；
为与系统相关 的系数。 电动 机产 生的转矩 可 以用 Ｔ＝Ｋ ・ 表示 ，仪 器在稳 ， 定工作 时 ，电动机 产生 的转 矩 应 该等 于 由于剪切力 产生 的力偶矩 Ｍ，即：
当测定 的物 料 属 于 牛 顿 体 时有 玛 古 累 斯 （ ａｂｌｓ Ｍ ｒ ｅ）
方程 ： Ｍ ：
Ｒ
流变仪是 测试 料浆 流变参 数 的常用 仪器 ，然 而 其一般
设 计 都 是 针 对 细 粒 级 骨 料 的 浆 体 流 变 参 数 ，而 对 粗 粒 级 骨 料 的料 浆 测 试 却 不 适 应 。 随 着 采 矿 工 程 技 术 的 发 展 ， 以煤 矸 石 作 为 充 填 骨料 技 术 正 在 被 研 究 和 应 用 ，煤 矸 石 粗 粒
２１ ０ ０年 第 ６期
煤
炭
工
程
新 型 似 膏体 充填 料 浆流 变 仪 的研 制
王 冬 ，黄玉诚 ，姚 峰 ，孟 宪营 ，李鑫磊 ，刘士龙
（ 国 矿 业 大 学 （ 京 ）资 源 与 安 全 工 程 学 院 ，北 京 中 北 １￣ ８ ） ０ ３
摘
要 ：随着 采矿 工程技 术 的发 展 ，以煤 矸 石 作 为 充 填 骨料 的 充填技 术 正在 被 研 究和 应 用 。
（） １
级充填料浆 的流变参 数测定 一直 是 函待解决 的 问题 ，以传
统旋转粘度计 为基本标 定仪 器对 自制流 变仪 进行 标定 ，得
式中 ： —— 十字 型叶头浸入浆体 中的高度 ，ｍ； 肛一 内桶所受到的转矩 ，Ｎ・ ｍ； Ｒ —— 内桶半径 ，ｍ； ． Ｒ ——外桶半径 ，ｍ。 ， 当测定的物料属于宾汉 体时 有雷诺一 里符林 （ ｉｌ Ｒｗｉ ｎ—
ｉ试 。 则 收 稿 日期 ：２ ０ ０ ３ ０ ９— ９— ０
作 者 简 介 ：王 冬 （ ９５一） １８ ，男 ，陕 西 富 平人 ，２ ０ ０４年 毕业 于 河 南 理 工 大 学 ，现 在 中 国 矿 业 大 学 （ 京 ） 北 采矿 工 程 学 院 从
事 充填采矿 、充填防灭火 、矿山压力等方面的研究 。
为 了解决 因煤矸 石 一般颗 粒 粒 径 比较 大 ，普 通 流 变仪 器 不 能满足 对 其料 浆 流 变参数 测试 的 问题 ， 利 用现 有 实验 室的搅 拌 器和 功率计 以及 功 率传 感 器 ，以传 统 旋 转粘 度 计 为基 本 标 定仪 器对 自制 流
变仪进 行标 定 ，找 出两者之 间的相 关 转化 系数 以及 自制 流 变仪 的测 试 公 式 继 而测 出粗 颗 粒 骨料 的 料 浆 流 变参数 ，并 分析 了 自制流 变仪 器误 差的 原 因。
Ｒ ｉｅ） 式 ： ｅｎｒ公
＝
出相互之 间的转换 系数 可测 出粗 颗粒骨料的料浆流变参数 。
流变仪是测试 料浆 流变参 数 的常用 仪器 ，主要有 锥板
式 、平 行 板 式 、 同 轴 圆筒 式 和 毛 细 管 式 。锥 板 式 适 用 于 较
高黏度 的高分子 溶液 和熔体 ；平行板 式为 锥板 式 的附件适 用 于高分 子溶 液 熔体 和 多相 体系 。同轴 圆筒 式 适合 低 黏 、 低 弹性流体 ；毛细管 式适 合于 高速 、高黏 流体 。但 以上流 变仪都是针对细 粒级 骨料设 计 的，现在 以煤矸 石作 为充填
（一） 鲁 击 走一 ｎ
ｃ ２
（ ３ ）
（） ４

当测 定的物料为非牛顿体则可推导出 ：
骨料 的充填技术 的应 用需 要解 决煤矸 石粗 粒级 充填 料浆参
数 测 定 的难 题 。
（） （ 一ｐ 警 Ｍ ） Ｔ Ｂ ＿
高度 ｈ为 已 知 ，所 以上 述 公 式 可 以 简 化 为 ： Ｍ ＝ ｋ叼 ｌ力