充填材料滲透係數是指水在充填材料中的滲透速度與水力坡度間的比例常數。1885年法國人達西通過實驗得出：水通過多孔介質時受固體顆粒阻力較大，水流的滲透速度較小，呈層流狀態，流速與水頭成正比與流程長度成反比，並建立了達西定律-流速與水力坡度成正比。影響水砂充填材料滲透係數的因素有充填材料的粒度組成、充填體的孔隙率、水的溫度、充填材料的礦物成分和水中電解質的含量等。水的溫度直接影響水的滲透速度，充填材料的粒度組成影響到充填體中孔隙直徑和孔隙率。
基本介紹
- 中文名：充填材料滲透係數
- 外文名：Permeability coefficient of filling material
- 學科：開採工程
- 領域：能源
- 範圍：地下開採
- 影響因素：溫度
簡介,標準溫度的滲透係數,充填材料製備,充填材料沉縮率,
簡介
充填材料滲透係數是指水在充填材料中的滲透速度與水力坡度間的比例常數。1885年法國人達西通過實驗得出：水通過多孔介質時受固體顆粒阻力較大，水流的滲透速度較小，呈層流狀態，流速與水頭成正比與流程長度成反比，並建立了達西定律-流速與水力坡度成正比。影響水砂充填材料滲透係數的因素有充填材料的粒度組成、充填體的孔隙率、水的溫度、充填材料的礦物成分和水中電解質的含量等。水的溫度直接影響水的滲透速度，充填材料的粒度組成影響到充填體中孔隙直徑和孔隙率。因而對滲透係數影響較大，充填材料的礦物成分和水中電解質含量決定固體顆粒表面水化層的厚度，從而決定孔隙的有效直徑大小。10℃時尾砂中粒徑小於20μm。成分含量和孔隙率對滲透係數的影響見圖1。
圖1標準溫度的滲透係數
中國水工規程規定以10℃為標準溫度計算滲透係數。歐美許多國家以20℃為標準溫度計算滲透係數，美國礦物局規定，對於分層充填採礦法用的水砂充鎮材料≥10cm/h。將這個規定折算到中國的10℃標準≥7.7cm/h。使用尾砂充填時，脫泥界線普遍採用20μm。中國一些礦山使用的尾砂充填材料的滲透係數如下：鳳凰山銅礦為15，牟定銅礦為6，錫礦山銻礦為9.72，凡口鉛鋅礦為4-5.7，黃砂坪鉛鋅礦為14，招遠金礦靈山分礦為10.6，紅透山銅礦為19，東鄉銅礦為13.5，銅綠山銅礦為4-6，根據中國和其他國家的經驗，水砂充填材料的10℃滲透係數應大於5-7cm/h，具體數值按對充填工藝的要求確定。
充填材料製備
充填材料製備是指將充鎮材料按採礦充填的要求進行採集加下成合格的充填料。通常是將破碎篩分後的物料按規定的粒度組成和摻入材料的配合比例混合成待輸送的充填材料。
充填材料沉縮率
充填材料沉縮率是指充填材料沉縮後的體積與原體積之比。充填材料沉縮包括自然沉縮和加壓沉縮；前者是充續材料經脫水或在自重作用下產生的。後一種沉縮是充填材料在地壓作用。或在人力、設備或爆破載荷的作用下產生的。沉縮的原因是固體顆粒流火及顆粒間的空隙減少。空隙減少是因為顆粒發生重新排列。流失主要是脫水時被水帶走了部分細顆粒、充填材料的顆粒級配不合理造成較大空隙，水力輸送時如果固體材料的重量濃度小，脫水時被水帶走的細顆粒材料會增多。或者在充填體上施加的壓力大，這些原囚都會使充填體沉縮率加大。
