三山岛金矿高质量浓度充填料浆流动特性及管道阻力研究

三山岛金矿西岭矿区由于充填倍线高及料浆质量浓度高,导致料浆输送困难,通过开展流变、L管自流及半工业加压环管试验,对该矿高质量浓度充填料浆流动特性及管道输送阻力进行相关研究.研究结果表明:充填料浆在质量浓度为７４％~７６％,灰砂比为１∶４的条件下达到膏体状态;由 L管自流试验可知,随着料浆质量浓度的增加,料浆屈服应力、塑性黏度及流动阻力明显增加,输送倍线减小,而随着灰砂比的降低,料浆屈服应力降低、塑性黏度增加,但流动阻力降低,导致料浆流速增加,输送倍线增加;充填料浆沿管道的输送阻力与充填料浆屈服应力、塑性黏度、输送流速及输送管道直径有关;通过半工业加压环管试验,管道压力损失与灰砂比、质量浓度和泵送流速均呈正相关,在灰砂比为１∶４、料浆质量浓度为７６％且流速最大(１．５ m/s左右)时管道压力损失最大,直管压力损失为４．３２４Pa/m.     

高浓度充填料浆输送管道压力监测研究

针对高浓度充填开采过程中输送管道容易出现堵塞、压力失稳等问题,开展了充填料浆流变试验,开发了简易管道压力监测系统,在故障高发管道所属区段设置了监测点,实现了管道压力实时监测,分析了管道压力与不同充填工艺参数间的关系,得到了料浆在管内输送过程中的绝对压力及其压力降。结果表明：相比与充填流量的弱相关性,距离钻孔底部200 m处的管内压力与充填浓度表现为强相关性,其随浓度的改变而变化,具有高灵敏性和即时性的特征;充填管道压力监测点的绝对压力及料浆在单位长度管道输送过程中的压力降均非定值,故压力预警值的设定需根据充填采场位置变化而动态调整。     

稀相高温萤石粉气力输送技术的应用

为证实稀相正压气力输送系统用于高温萤石粉输送的可行性 ,进行了小流量、短距离输送的工程设计和实践 ,通过调试分析了运行中出现的问题 ,提出了解决方案 ,推荐了料气混合比、输送气流流速等几个重要的设计参数。实践表明 :该技术用于小型输送系统 ,具有很高的性价比 ,并且操作简单 ,具有推广应用价值     

稀相高温萤石粉气力输送技术的应用

为证实稀相正压气力输送系统用于高温萤石粉输送的可行性，进行了小流量、短距离输送的工程设计和实践。通过调试分析了运行中出现的问题，提出了解决方案，推荐了料气混合比、输送气流流速等几个重要的设计参数。实践表明，该技术用于小型输送系统，具有很高的性价比，并且操作简单，具有推广应用价值。     

某铁矿管道自流输送分析及管道磨损研究

对某铁矿充填系统的管流输送进行了输送参数确定及管道磨损研究,采用经验公式得出料浆临界流速及运输管道的临界管径,并运用Fluent进行数值模拟分析,找出料浆在输送过程中对输送管道磨损较为严重的部位。结果表明,铁矿料浆质量浓度62%~68%时,临界流速0.806~0.831 m/s、输送管道直径0.207～0.209 m条件下可实现自流输送;料浆流动过程中速度与压力最大值集中在管道中心线附近,但在各拐点处的管段料浆流速与压力会产生突增,且最大值在拐点内侧管壁;在拐点后一段管道内料浆流速与压力值先增大后减小,最大值由靠近下管壁逐渐回到管道中心线附近;整个输送管道中磨损较为严重的部位出现在弯管内侧及其接下来的一段管道的下管壁。     

综掘工作面粉尘运移规律及其控降尘技术研究

选取王家岭煤矿20105综掘工作面作为研究对象,采用数值模拟的方法对风筒不同出风距离时的风流分布及粉尘浓度分布进行分析,结合现场测试结果得到综掘工作面粉尘随风流分布的变化规律以及风筒出口距工作面的最优距离,并据此对掘进机高压外喷雾降尘系统的喷雾压力、流量、方向进行优化。实践表明:司机处总粉尘降尘效率达到88.4%,呼吸性粉尘降尘效率达到82.6%;机身后10 m处总粉尘降尘效率达到89.9%,呼吸性粉尘降尘效率达到85.1%。     

锰结核动态管道水力提升

在海洋采矿系统中,提升物料颗粒大、距离长,提升管道处在复杂的海洋气候条件下,管内流体中颗粒的运动状态与陆上管道输送不同。对摆动管道输送特性的研究结果表明,摆动管中的压力损失比静止状态的压力损失大。根据颗粒的受力特点,建立了数学计算模型,分析了动态管道压力损失增加的机理。     

铜山铜矿全尾砂充填料浆流变特性试验研究

针对铜山铜矿全尾砂胶结充填料浆管道输送技术存在的实际问题,采用RST+SST型软固体流变仪进行了料浆流变特性试验,揭示了料浆屈服应力和粘度系数随料浆浓度和灰砂比变化的规律;利用试验得到的料浆流变特性参数,进行了管道输送临界流速、沿程阻力损失的计算以及充填参数验证。结果表明:料浆浓度为65%～70%、充填流量为64～80m3/h、管径为108mm时,工作流速和输送压力均能满足矿山自流输送要求,为全尾砂胶结充填料浆管道输送系统设计提供了基础。     

分级细尾砂充填试验研究

受尾砂细度的增加和环保政策法规要求日趋严格的影响,国内部分矿山开始采用“分级细尾砂充填、粗尾砂综合利用”这一开发模式。然而,尾砂级配的改变必然会引起尾砂浓密、充填料浆输送以及充填体强度的变化。鉴于此,针对某金矿分级细尾砂开展了充填试验研究。试验结果表明:相比于 全 尾 砂,分 级 细 尾 砂 中 25μm 以 下 颗 粒 含 量 增 加 了17.18%,150μm 以上颗粒含量减少了7.61%;分级细尾砂浓密效率不及全尾砂,分级细尾砂相比全尾砂进料质量浓度降低了2.65个百分点,絮凝剂添加量增加了10g/t,处理量降低了0.23t/(m2·h);分级细尾砂充填料浆输送性能不及全尾砂充填料浆,在充填料浆流速1.47m/s、2.06m/s、2.45m/s情况下,质量浓度66.15%的全尾砂充填料浆管道压力损失分别比质量浓度64.13%的分级细尾砂充填料浆管道压力损失降低了36.46%、39.37%、40.17%;分级细尾砂充填体强度低于全尾砂充填体强度,相比于全尾砂充填体,对应料浆状态及灰砂比的分级细尾砂充填体3d强度降低了50%~80%,28d强度降低了30%~70%。研究结果对该矿分级细尾砂充填系统建设具有指导意义,同时为类似矿山采用分级细尾砂作为充填骨料进行井下充填提供参考。     

预报矿井煤自燃火灾的正压束管监测系统 关键技术研究

为了解决负压束管系统气样传输过程中气体组分和浓度监测值易失真,以及采样滞后时间长的问题,提出以正压输送作为检测气体的输送方式,研制一种正压束管监测系统。对正压泵输出压力进行了理论计算,并在不同负压段束管长度条件下对气样传输滞后时间及流量进行测试,理论计算及测试结果表明:正压泵输出压力宜为0.75 MPa,负压段束管长度须小于320 m。利用不同长度正压段束管进行正压输气试验,结果表明:在负压段束管长度200 m、正压段束管长度5 000 m的条件下,气样传输滞后时间仅为872 s,完全满足束管监测系统的精度要求。