全尾砂高效浓密脱水是膏体充填技术的核心环节和首要前提。选厂输送而来的全尾砂颗粒在给料井内经絮凝作用形成尺寸较大、结构稳定的颗粒群，是深锥浓密机高效浓密、深度脱水的基本要义。而给料井由于其结构和位置的特殊性，内部流场特性和颗粒群特征处于一种“黑箱”状态，国内外学者主要通过数值模拟手段研究给料井内的流场特性。论文首次依托给料井可视化试验平台和粒子成像测速（PIV，particle image velocimetry）技术，对不同结构给料井物理模型内的全尾砂絮凝流场特性和颗粒群特征开展试验，主要研究内容如下：

      （1）研究了絮凝剂类型、全尾砂给料质量浓度、絮凝剂溶液质量浓度、絮凝剂单耗和搅拌转速对全尾砂絮凝行为的影响，引入颗粒群分形维数，以全尾砂料浆的初始沉降速率和相对絮凝率作为絮凝行为的宏观表征；颗粒群粒径均值和分形维数作为絮凝行为的细观表征，探明了不同因素对全尾砂絮凝行为中颗粒群尺寸大小和密实程度的影响。

      （2）基于给料井可视化模型和PIV技术，研究了无附加结构（N，no structure）型给料井、导料槽（GC，guide chute）型给料井、导流板（GS，guide shelf）型给料井内的流场特性，分析了不同结构给料井内的合速度场分布、径向速度和轴向速度的分布规律，揭示了不同类型给料井内湍动能分布情况，从物理试验角度完善了给料井流场特性的研究。

      （3）以全尾砂絮凝流场特性（湍动能衰减率、有效流动率）和颗粒群特征（粒径均值、分形维数）为指标，分析了给料流量、给料井高度、导料槽螺旋角度、环形挡板宽度对GC型给料井内全尾砂絮凝行为的影响，并基于灰色关联分析和极差分析对GC型给料井进行参数优化。

      （4）以全尾砂絮凝流场特性（湍动能衰减率、有效流动率）和颗粒群特征（粒径均值、分形维数）为指标，分析了给料流量、给料井高度、导流板宽度对GS型给料井内全尾砂絮凝行为的影响，并基于灰色关联分析和极差分析对GS型给料井进行参数优化。