赵 青 贾昊阳
安阳工学院，河南 安阳 455000
摘要：为解决混合矸石胶颗粒浆料管道运输性能差、强度不足的问题，在施工废物充填液滴制备试验中引入了磁、活化混合技术，研究了混合料的主要变化参数根据充填管内流动速度和压力变化的模拟，分析了磁化水和建筑污水污泥的运输性能。试验结果表明，当磁感应为B=200mT，水的循环速度为v = 0.3m/s时，磁化水和活化水的增韧和一致性提高15%至20 %，抗压性提高20%至30 %。优越性明显。
关键词：磁化水；活化搅拌；建筑垃圾；流变性能；管道输送；
前言
众所周知，建筑垃圾是一种稳定、多样和廉价的填充材料使用建筑废料填充颗粒的开采和填充区符合无污染低成本深井发展方向。在对家庭矿山部分地区的建筑垃圾进行现场工业试验时，发现建筑垃圾表面复盖着一层泥，有许多角落和大量颗粒，增加了运输混合物的摩擦，造成管道输送性能差，机体阻力小。
一、水的磁化理论研究
1.机理分析
水磁化实验表明，表面张力系数、电导率和PH值在磁化后发生变化，水的光谱性质在静态磁化后发生变化。一些研究人员研究了磁化水的物理化学特性和机理，认为磁场磁化后水的性质可能发生变化。磁场处理后，纯水的ph值、电导率、CO2和O2升高，纯水的电导率和酸碱度降低。纯水与外界平衡后电导率降低，PH值升高，磁化后CO2和O2浓度增加。水通过磁场的频率对水的性质有一定的影响，流速对水的磁性处理有一定的影响。对磁化水的磁化机理进行了研究。结论是，当水被磁场磁化超过200mT时，电子受到磁场的影响或干扰，影响电子之间的相互作用，破坏了部分氢键。但是，由于氢键的形成条件容易满足，在一定温度下水中氢键同时形成，二者在磁化过程中的交替变化导致了多元现象的出现。
2.磁化水的磁化装置研究
首先，磁铁的排列组合在不同的空间。使用具有一定磁场强度的永磁体。例如，美国的磁单极水处理器安装在水龙头内，使流动自来水磁化；第二，利用导电线圈中交流电流产生的磁场对水进行磁化。还有一个音频磁强计。播放电子视频机时，音频电流通过电流感应线圈产生磁场。磁场的方向和强度不断变化，变化的频率由音频和动态电流决定。利用磁场对饮用水进行磁化可以提高水分子的破裂效果。
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二、磁化水-建筑垃圾配浆试验
1.建筑垃圾混合骨料物化性能
建筑废弃物中所含的矸石、混凝土和粘土砖是稳定可靠的充填材料，有效抑制了颗粒的沉淀，改善了充填材料的粒度分布。因此，填充装建筑废料的骨料由建筑废料、矸石和粉煤灰组成，其粒度和化学成分分别见表1和表2。煤矿建筑废弃物与矸石片颗粒混合。平均粒径为1.45毫米，不平等系数高达86，混合运输摩擦强度较大。混合骨料含有较多杂质，如MgO、s等，这不利于提高填充实体的后续强度。
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2.活化搅拌技术
对于煤矿建筑废弃物中混合骨料的复杂组成特点、面团边缘多、粒径大，普通搅拌桶搅拌时间长，效率低，面糊搅拌均匀性差，运输过程中容易堵塞管。与磁化水混合后，由于混合不均匀，各分组之间的反应不足，难以反映磁化水在提高面团流动性能方面的作用。因此，建议采用与分段混合和强化混合相适应的多级混合系统。比较了磁水和普通水对提高岩浆水流性能的影响，以确保岩浆水的均匀混合和适当反应。台阶式搅拌采用与双轴多轴搅拌机相似的搅拌工艺，改变搅拌叶片的传输速率，迫使缠绕填充材料面团，使材料混合均匀；熔炼工艺采用高功率、高速、剪切率高的桶。实验结果表明，当转子转速在1000 ~ 1500 r/5min之间且搅拌时间不少于5分钟时，施工废物搅拌骨料托架和液体准备良好，现场填充面光滑而非平坦。
3.配浆试验
磁选水:磁选水系统必须稳定可靠地安装，以避免外部磁选干扰。根据一次磁化条件，应通过调节磁场强度和控制水流速度来制备不同磁化条件和不同磁化效果的磁化水。制备磁粉:将不同磁化率的磁化水与建筑废物颗粒混合，产生灰砂比为1 : 6、质量分数为72%的污泥。启动并播放10分钟。磁化条件的初步选择:面团的初始和最终凝结时间越短，磁化效果越好，磁化条件越好。利用不同水流速度和不同磁感应水平的控制变量测量了地质和建筑污水污泥的软化、一致性和耐压性。优化磁化条件:基于磁化水流动特性和建筑污水污泥的煤矿建设优化。
三、试验结果及分析
1.磁化条件初选
凝结时间是快速充填技术趋同的一个重要指标，因为快速推进速度和充填面团所需的冷凝速度。采用标准vicar测量了不同磁化条件下的磁化水溶液和建筑废物的初始冷凝时间和最终冷凝时间。调整时间越短，磁化效果越好，磁化条件越好。一些磁化污泥凝固时间见表3。初级后煤矿的适当磁化条件是磁场强度B = 100。
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2.磁感应强度对浆体流变参数的影响
当水的循环速度v = 0.3m/s时，磁化水和建筑废物混合的骨料流体的摩擦、一致性和压力强度会因磁感应强度而异。B=0为非磁化电流污泥。随着磁感应强度的增加，建筑物磁性污水污泥的增韧、增稠度和耐压性逐渐提高，当B=200mT时达到峰值，厚度增加了22%，7d压缩强度增加了23%，28d压缩强度增加了21%。磁感应强度继续增加，混合颗粒浆料参数总体稳定。
3.循环速度对浆体流变参数的影响
当水以不同的流速被磁场切割时，水的磁性效果不同。当磁感应为B=200mT时，磁化水和建筑废物混合骨液的增稠度、一致性和耐压性因环流而异。V=0是未磁化的主流水泥浆。随着循环流量的增加，增稠度、一致性和耐压性将逐渐提高，建筑性增稠度将达到峰值v = 0.3m/s，增稠度将增加16%，耐压性将增加20%
4.磁化水作用机理分析
随着磁感应强度和水循环速度的提高，随着分子活性的增加，阵列流动性能得到提高，并且随着磁感应强度和分子活性峰值的增加，阵列流动参数保持稳定；如果水分循环速度过高，水分子无法有效磁化，活化分子数量减少，面团流动性能降低。将自来水与磁性矿泉水进行比较，同样的分布比和质量分数填充建筑垃圾，并用扫描镜观察固化28天10000次。可以看出，磁性填料体内的水泥浆完全排干，水合凝胶晶体和水合钙铝晶体很多，水泥颗粒之间的空间自然充满，空间小，结构密集，接触点很多，因此初始冷凝速度快。
5.磁化水－建筑垃圾浆体管道输送性能评价
搅拌后与建筑废物混合的颗粒浆料体被认为是固体、混合良好、集成良好的两级粘结胶典型的非牛顿流体，可被认为是均匀全管流动的传输状态，即固体颗粒在管道输送过程中不会改变；计算和控制方程采用有限体积法分隔，立管模型的输入限制定义为速度输入，水平管的输出限制定义为流量输出，磁化水-自来水B=200mT，v = 0.3m/s的施工污泥和施工污泥通过同一条4.7 x线填充的同一条管道。流量变化和压力损失比较如下。 在整个管道运输过程中，磁石和建筑污泥的管道强度损失为3.5 MPa，比普通自来水管道产生的污泥强度损失约少27.8 MPa。
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结束语
有鉴于此，用磁化水填塞建筑废物深井每年可在煤矿及其周边地区消耗590 000吨建筑废物和260 000吨煤矸石，同时确保煤矿开采作业的安全，社会和及经济效益明显。
参考文献：
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