深井开采膏体充填管线磨损机理研究

会泽铅锌矿开采深度超过1 000 m,属深井开采。主要采用膏体充填处理采空区,由于长时间膏体料浆摩擦管壁,管线磨损严重甚至磨穿管壁,导致部分浆液外淤,管道卸压会导致堵管事故的发生,堵管次数随着管线的磨蚀呈上升趋势。通过研究发现,影响管线磨损的因素包括固体颗粒粒级组成、形状、浆体的性质、粘度、流速及管材质量等。在充填过程中,通过对提高膏体浓度、增加管线输送阻力和改变尾砂粒级组成等进行分析,结合现场实验,提出了合理解决管线磨损和延长管线寿命的一系列措施,取得了较好的效果。     

深井矿山充填满管输送理论及应用

为了提高深井矿山充填管道的满管状态,提出以满管率作为系统满管状态定量描述指标,基于水力学输送理论推导了满管率的数学模型,并对其影响因素作了理论分析,明确减小管道直径及增大系统流量是提高满管率的最佳途径.基于管道两相流理论,建立了管径、流速以及满管率关系的数学表达式,为系统最佳输送参数的选取提供了理论依据.对某深井矿山充填系统进行的局部改造结果显示:将系统原φ150 mm水平管道替换为φ85 mm管道,同时增大流量至80 m³·h^-1,系统满管率为原来的6倍,有效减轻了管道磨损.     

深井似膏体充填管道输送特性研究

基于某金属矿深井开采充填料浆管道输送系统运行的工程实例,对充填料浆管道输送的动力学过程进行模拟分析。采用GAMBIT建立超深、超长似膏体管道输送二维动态模型,在此基础上运用FLUENT双精度解算器进行分离隐式模拟。研究结果表明:管道输送的阻力损失值小于重力产生的压力,可以实现自流输送;充填料浆在工作流速为3.06 m/s,自流输送的条件下,在弯管处得到最大速度4.10 m/s,水平段最大速度3.91 m/s,均满足稳定性要求。通过残差曲线监测所有相关变量的完整数据,证明模拟结果可靠,由此分析得出充填料浆管道输送系统安全可靠。     

矿山膏体充填输送方式的选择

初始剪切应力和粘性系数称为膏体充填料的流变参数,是决定充填料输送性能的重要参数。文章通过对膏体充填料流变模型的分析,结合L管输送试验,建立了流变参数-沿程阻力系数-充填倍线的关系,用于指导膏体充填料输送方式的选择,以解决经验类比法计算误差大导致的输送方式选择不合理问题。     

浅谈似膏体充填在矿山应用

充填采矿法是未来矿山采矿的发展趋势,似膏体充填是多种充填体的一种,它具有流动性好,析出水少,充填成本低,充填材料取用方便,减少尾砂排放等优点,同时能够很好控制地压,提高矿山的回采率,降低贫化率,提高矿山经济效益。     

膏体充填管道冲洗技术研究及应用

应用膏体充填技术,对管道内粘结膏体及残渣的冲洗是关键的环节,本文对管道冲洗技术进行了研究,开发应用了满管自流冲洗技术,实现了对管道内粘结膏体及残渣的高效冲洗,保证了膏体料浆输送畅通,防止了管道内膏体粘结和膏体料浆输送意外事故的发生.     

全尾砂膏体充填系统充填质量稳定性研究

为研究武山铜矿全尾砂膏体充填系统充填质量稳定性,分别测试了充填系统的制浆输送稳定性、工业运行稳定性与充填体强度波动。试验结果表明,全尾砂膏体充填系统的深锥浓密机在储料时间不超过 3 d的情况下可实现相对稳定的排料与生产,若延长储料时间,物料易在深锥底部板结,进而导致排料流量与浓度的不稳定。考虑采矿充填的不平衡性,矿山应尽量避免深锥浓密机长时间储料,并可在深锥底部增加流态化活化造浆系统,保障排料稳定性。在工况条件相对稳定的情况下,武山铜矿全尾砂膏体充填系统工艺流畅,充填技术指标优异,超过设计和建设要求,且充填体 28 d 强度均能达到 4 MPa 以上,能够满足回采过程中充填体的强度需求。充填系统运行可靠、工艺参数稳定,极大地提高了充填体质量,为进一步实现安全高效开采提供了安全保障。     

深井膏体降压满管输送数值模拟研究

为提高深井矿山充填管道输送系统的可靠性,基于工程流体力学、计算流体动力学以及管道自流输送理论,结合某矿山实际情况,针对深井管道不满流输送带来的巨大冲击磨损以及管道输送不稳定等问题,提出低压满管流输送,对比3种管道组合方案特点,并运用FLUENT软件进行数值模拟与分析。研究结果表明,与高压满管流输送相比,低压满管流输送能使该矿山管道系统最大压力大大降低：当垂直管径与水平管径比值（k）约为0.53,系统流量提升到80 m³/h时,管道系统最大压力降为0.309 MPa,系统满管率由8.44%提高到65.6%,且方案3的管道组合可以保证浆体流动的稳定,管壁穿孔和磨损问题得到显著改善。     

膏体充填系统的完善与发展研究

简要介绍了二矿区膏体充填系统投产的意义和价值，详细分析和探讨了该系统目前存在的问题，对该系统的完善和发展方向提出了作的见解。     

深井矿山充填倍线及物料流变特性研究

在分析某矿现有充填系统自流输送工业实验结果的基础上，研究了大倍线、长距离状态下充填系统运行的关键参数和物料流变特性，对未来深井采矿条件下的极限输送距离和最大充填倍线进行了预测。     

金川镍矿尾砂膏体充填系统工艺技术改造与应用研究

膏体充填技术是目前最先进和技术难度最大的充填采矿技术之一.从20世纪80年代末期到90年代中,金川矿山首次开展了尾砂膏体充填技术的引进、研究、系统建设和工业化应用研究.由于膏体充填技术在我国首次应用,因此在设计和工程应用中存在很多问题,导致膏体充填系统投产6年来一直处于非常生产状态.虽然开展了不间断研究和技术改造,但一直未取得突破性进展.针对在生产中暴露出的问题以及总结前期研究经验,从2005年4月开展了为期1年多的膏体充填技术攻关和系统改造,由此获得重大成果.改造后的膏体充填系统实现了正常生产,充填生产能力逐年提高,从2006年充填9万m3到2011年达到20万m3,达到了设计生产能力,解决了长期困扰尾砂膏体充填中的技术难题.文中首先简要概述我国目前膏体充填矿山应用现状,然后重点总结金川矿山尾砂膏体充填技术研究进展以及所取得的技术攻关成果.在此基础上,最后展望了金川矿山充填采矿技术的发展趋势.      

岩金矿山充填系统设计初探

岩金矿山地下开采，由于矿石价值较高而提倡应用充填采矿法。目前，其应用比重已超过40％，在干与湿两种充填工艺中，使用后者居多，且大多采用选矿厂分级尾砂作骨料，与水泥或其它胶结剂混合后，通过管道自流输送到采空区。文中在分析岩金矿山地下开采充填工艺现状的基础上。提出了岩金矿山地下开采常用的充填系统设计方案，并介绍与此有关的科技成果及技术问题。供同行研讨。     

尾砂水力充填材料的制备与输送试验研究

介绍了尾砂水力充填材料的制备与输送系统在矿山中的具体应用，并对水力输送尾砂进行了计算说明。地表采用塔架吊索铺设充填管路及采用钢绳下放固定充填管，节省了大量工程量，取得了良好的技术经济效益。     

尾砂胶结充填采矿法在金属非金属矿山的运用研究

充填采矿法根据回采工作面推进情况,应用充填材料对采空间进行充填的方式,而充填是回采中重要的工序,可以有效控制地压,根据充填材料、输送方式可以分类成干砂、废石类的干式充填采矿法,尾砂、碎石类的水力充填采矿法,尾砂、碎石配合水尼胶凝材料的胶结充填采矿法。本文对尾砂胶结充填采矿法在金属非金属矿山的开采情况进行分析,对尾砂胶结充填工作进行分析,对矿山开采发展有着广阔的前景。     

最大型深锥膏体浓密机在中国铜钼矿山的应用

目前,世界上最大型深锥膏体浓密机直径为40m,已成功地在国内某矿山实现了连续稳定运行,并在给料粒度较细的情况下获得了66%的底流浓度,填补了国内矿山使用深锥膏体浓密机的空白,为矿山生产,特别是严重缺乏水资源地区的矿物资源的开发,创造了先决条件。文中简述了深锥膏体浓密机现场的应用情况,并且介绍了该浓密机的结构特点,为国内的浓密机的设计、研发和使用等提供了重要的参考依据。     

金厂峪金矿充填尾砂基本性能试验研究

充填尾砂基本性能试验是充填技术应用的基础性工作。通过对金厂峪金矿充填尾砂进行物化性质测定及尾砂沉降试验、饱和度试验和泌水试验,全面掌握了充填尾砂基本特性;根据试验结果并结合强度试验及料浆扩散度试验确定了料浆输送浓度为70%~72%,充填灰砂比(1∶4)~(1∶8),为金厂峪金矿充填工艺及充填系统设计提供了基础数据。     

金属矿山深井热害产生原因及其治理措施

随着金属矿山开采深度的增加,矿井高温热害问题会越来越严重,导致井下空气温度变化的主要因素是地热、空气压缩热、爆热和氧化反应热.文中分析了金属矿山井下热源及其危害,介绍了井下热量计算方法,提出利用矿井通风技术治理井下热害的措施.     

深井矿山岩爆的预测预报及其防治技术

在深井矿山中,岩爆的发生极大地威胁着井下人员设备材料的安全,对岩爆的预测预报变得越来越重要.文中在总结国内外学者在岩爆研究成果的基础上,对岩爆的发生机理及其常用岩爆判据进行研究分析,指出当前的岩爆判据大体上都是围绕着岩体的物理力学性质、受力状态以及储能情况等3个方面进行研究分析的. 利用单一判别指标进行岩爆预测会存在一定的局限性,应综合考虑多种判别指标进行岩爆的预测预报. 最后介绍了实际矿山中几种常用的岩爆预测预报方法及其防治技术,对矿山岩爆的预测预报及其防治具有一定的指导作用.      

基于响应面优化法的某矿山充填配比优化

为得到某矿山充填最佳配比方案,在实验的基础上利用BBD 响应面设计法确定充填配比的最佳条件.通过实验得到影响充填体强度因素的排序,并得到最佳配比实验方案,即灰砂比（质量比）1∶4,养护时间为28 d,浓度为75%,按照此方案得到的充填体强度为5.48 MPa,与理论值5.71 MPa的误差为4.2%,利用响应面法优化得到充填体的配比方案真实可靠,能够为矿山充填配比的应用提供理论依据,在实践中具有指导意义.而真实值比理论值偏低,可能是试验过程中仍存在干扰因素,建议在后续深入研究过程中考虑的因素要更彻底、更全面.