膏体管道输送阻力损失研究

采用山东新汶矿业集团孙村煤矿的煤矸石及其附近火电厂的粉煤灰和其它一些添加剂制成了5种膏体。在对膏体充填力学参数基础上，运用ANSYS软件中的FLOTRAN CFD计算流体动力学分析模块对膏体管道输送进行了数值模拟分析。分析结果与实际相符合，从而证明了ANSYS软件是膏体管道输送的阻力损失计算的有效工具。     

粗骨料膏体充填料浆流变特性与管道输送阻力计算

通过粗骨料膏体充填料浆流动性及泌水率试验,测试了粗骨料膏体流动性及泌水率,确定了粗骨料膏体可实现管道输送的质量浓度范围,并理论分析建立了基于流变参数计算粗骨料膏体料浆管道输送阻力数学模型;同时,在可实现管道输送粗骨料膏体料浆质量浓度范围内,采用美国Brookfield公司的RST-SST型软固体流变仪测试了不同浓度、灰砂比条件下的粗骨料膏体料浆流变参数;结合管道输送阻力数学计算模型,计算不同浓度、灰砂比、管径及流量条件下的粗骨料膏体料浆管道输送阻力;最终根据计算结果及矿山生产情况,选取了最佳的粗骨料膏体料浆管道输送参数,为粗骨料膏体充填料浆管道安全、可靠输送提供了支撑。     

基于ANSYS FLUENT的超深井长距离膏体充填管道输送模拟研究

为研究超深井长距离膏体充填管道自流输送问题,根据云南某矿山实际充填管路采用Gambit建立三维数值模型,用ANSYS FLUENT软件进行数值模拟计算,以水平管道和弯管为例研究了不同配比、浓度和流量下的管道压力、流速变化规律和管道阻力损失之间的关系。通过井下工业环管的压力监测系统,统计分析矿山井下实际管道压力监测值,井下实际监测结果和采用ANSYS FLUENT软件三维数值模拟研究结果较为接近,表明ANSYS FLUENT软件模拟超深井长距离膏体充填管道输送是可行的,研究结果可为矿山实现超深井、长距离、大倍线条件下膏体充填管道输送提供技术支持。     

膏体充填管道输送数值模拟与分析

首先介绍了膏体充填技术的基本情况,接着提出了FLOTRAN CFD（计算流体动力学）的基本分析过程,在建立管道几何模型和提出膏体充填管道输送的基本假设的基础上,运用ANSYS软件中的FLOTRAN CFD模块进行模拟分析.通过改变荷载或参数,对FLOTRAN CFD进行重启动,得出一系列结果,符合科学基本规律,说明了该方法的科学性和有效性.     

膏体充填料浆管道自流输送分析及管线布置

自流充填具有充填效率高、工艺流程简单等优势,但膏体充填料浆由于浓度高,管道输送阻力大,易发生堵管等输送风险,因此,膏体充填料浆自流充填难度大。为了使膏体充填料浆实现安全可靠的自流充填,简化充填工艺流程,节约充填成本,本文以探究膏体料浆自流充填的可行性、确定膏体充填料浆自流充填条件为研究目标,通过试验确定合理的充填工艺参数,从而制备了均质性较好的膏体充填料浆,计算了膏体充填料浆在管道输送中的阻力,论证了膏体充填料浆自流输送的可行性,确定了膏体自流充填最大允许倍线。并根据膏体充填料浆的基本参数,结合膏体料浆管道输送的特性及井下实际生产情况,优化了充填管道布置。经生产实践验证,膏体充填料浆的自流充填能力由原先的50m~3/h提高到了110m~3/h,且生产运行过程中,膏体充填料浆管道输送系统稳定可靠,料浆管道输送流畅,能够满足膏体充填料浆自流输送需求,极大提高了充填效率,简化了充填工艺流程。     

基于小型环管试验的膏体管道输送阻力特性研究

为研究膏体管道输送过程中的阻力特性，自主设计研发了一套小型闭路环管试验装置，开展膏体料浆在不同流速、质量浓度和平均粒径等工况条件下的环管试验，并利用灰色关联法分析各因素对管道输送阻力的影响强弱。结果表明，管道输送阻力对膏体质量浓度的变化最为敏感，管道输送阻力随质量浓度增加呈指数增长；膏体流速对管道输送阻力的影响仅次于质量浓度，管道输送阻力随流速增加呈线性增长；膏体平均粒径对管道输送阻力的影响有双重性，随着平均粒径增大，管道输送阻力呈先减小再增大的变化趋势。研究结果可为膏体充填输送系统的合理设计及优化布置提供理论支撑。     

大流量条件下膏体管道输送参数的优选

为了探明膏体在大流量输送条件下输送参数的合理范围,采用comsol仿真软件建立倍线为4的"L管"模型,并根据流体力学理论对管内浆体流动行为作出基本的假设,采用层流模块与粒子追踪模块相结合的方式,分析流量及管径因素对管内阻力损失的影响规律,并建立不同浓度条件下膏体的管道输送阻力损失模型。研究结果表明:膏体管内阻力损失与管径呈反比例下降的趋势,与流量呈正相关且不同流量情况下阻力损失增长率不同;以侵蚀率及管道输送阻力为评价指标,在满足矿山日常充填需求的情况下对管道输送参数的合理范围进行探讨,得出最佳输送管径为160,180mm,浓度为68%～70%。     

膏体浆料管道自流充填新技术试验

本文介绍了采用新型管道输送剂制备的膏体浆料在安庆铜矿的试验过程,分析了浆料中各种组分对管路压力损失的影响效应。试验表明,加入输送剂后高浓度浆料的流动度、粘度及输送阻力有明显的下降,新型膏体(高浓度)浆料管道自流充填是可行的。     

大流量全尾砂膏体料浆管道输送参数计算与分析

在全尾砂膏体料浆管道输送技术中，合理输送管道参数的确定是确保其安全、可靠输送的核心。本 项目以某大型铜矿山为研究对象，设计采用全尾砂膏体料浆管道输送；针对其输送流量大、管道输送阻力大等技术 难题，以尾矿基础参数测试结果为基础，开展了全尾砂膏体料浆高效浓缩试验及料浆流变试验，根据试验结果推荐 输送浓度为 60%~65%；同时按照刘德忠公式及管道复合流态摩阻损失数学计算模型，计算分析了全尾砂膏体料浆 管道输送临界流速与摩阻损失等关键工艺技术参数；最终根据矿山生产参数，确定了管道输送方案及参数，即在日 生产尾矿量为 58 000 （t 干量）条件下，推荐全尾砂膏体料浆输送最佳浓度为 60%~65%，推荐采用单条管线输送，输 送工作流速为 1.85~2.12 m/s，对应输送管径为 650 mm。     

武里蒂卡金矿膏体充填料输送性能试验研究

膏体充填以其高浓度、无脱水、低水泥耗量等优势而广受国内外地下矿山的推崇,但同时也存在膏体输送管道阻力大、管道易堵塞的问题,为给矿山膏体输送系统提供设计依据,开展膏体充填料浆输送性能试验研究就显得十分必要。哥伦比亚武里蒂卡金矿拟采用全尾砂膏体充填,全尾砂膏体充填需求量60 m3/h～100 m3/h。本文通过坍落度试验研究分析充填料浆和易性并初步确定膏体态充填料浆的浓度范围,约为68%~70%。以此为基础,利用流变仪测试充填料浆的屈服剪切应力与黏性系数,计算得出管道单位长度充填料浆流动阻力,并结合矿山膏体输送条件,确定了武里蒂卡金矿的膏体输送参数。研究表明,充填料浆浓度宜选定66%~68%,推荐井下充填管道内径150 mm,相应膏体输送阻力2.69~5.74 kPa/m,采用10 MPa膏体输送泵可将充填料浆水平输送1.7~3.7 km,能够很好地满足矿山充填系统膏体输送的需求。膏体充填料浆输送性能参数及其确定方法可为类似地下矿山充填系统建设提供参考与借鉴。     

巴彦高勒矿井集装箱辅助运输系统研究

针对巴彦高勒矿井辅助运输系统冗长环节多、运输效率低、可靠性和安全性不高等问题，通过对巴彦高勒矿井井上井下辅助运输工况进行研究，对比分析了不同换装模式下的工作效率，结果表明：采用“集装箱换装模式”的方法，可以使矿井辅助运输效率得到大幅提升，依靠升级改进后的运输设备对于提高煤矿的产量、减低生产成本、提高辅助运输水平具有重要意义。     

鹤煤五矿主井提升机滚筒失效分析

利用有限元分析软件ANSYS对鹤煤五矿主井2 JK-3/20 A型提升机滚筒进行分析,分析表明:提升机现有的失效方式、失效部位与计算结果基本吻合。     

基于ANSYS的立井井架力学有限元分析

针对伏山煤矿立井井架结构的力学有限元模型,利用ANSYS软件对其进行了受力分析,计算出在提升钢丝绳拉断载荷下在X、Y方向上井架的最大应力和位移,并得出最大应力值,为煤矿立井井架的设计提供了依据和方法。     

矸石似膏体充填料浆临界流速影响因素研究

为探究矸石似膏体料浆在管输过程中的流变参数的影响因素,以公格营子矿矸石似膏体充填料浆为工程背景,使用CRT流变仪测试了不同浓度、矸石颗粒粒径下的矸石似膏体充填料浆的流变参数,运用流体力学和粒状物输送水力学分析了矸石颗粒在似膏体料浆的受力情况,运用Fluent软件对管道输送过程中不同流速、矸石粒径以及料浆浓度下的料浆流动状态以及粒子运动轨迹进行了模拟验证。结果表明,矸石似膏体料浆的矸石颗粒粒径大小和浓度会影响料浆的塑性粘度和初始切应力,进而对管道输送的临界流速产生影响。具体表现为在管输过程中,矸石粒径为15mm、20mm、较5mm和10mm更易下沉,料浆浓度达到76%时,料浆初始切应力增幅会出现急剧增加,随着料浆浓度增大,管输过程中矸石颗粒更不容易沉降。     

巷道在强风化泥灰岩中的施工技术

西山煤电燃料运输工程东曲段穿过汾河河床,布置在强风化奥陶系峰峰组泥灰岩中,该岩层属严重地质灾害地层,岩层松软,遇水软化成泥糊状,且涌水量大,工作面常出现泥石流,施工时先后发生三次大面积坍塌,施工困难,安全、质量、进度得不到保正。采用新的施工技术、改变施工方案,修改设计支护形式,顺利通过并取得了质量好、速度快的效果。     

大跨径钢波纹管在露天煤矿立交工程中的应用研究

为了研究钢波纹管在露天煤矿重载工况下的立交工程的可行性，以平朔工业大道工程为背景，提出用大跨径钢波纹管解决露天矿运输系统交叉问题，通过有限元软件ABAQUS对结构受力进行分析计算，并通过Midas GTS NX三维实体有限元分析法对方案进行验证。研究结果表明：钢波纹管隧道满足重载工况下的受力要求，钢波纹管隧道方案技术上可用于解决平朔工业大道主线与矿区矿用卡车运输道路交叉的问题。     

粉煤灰全尾砂膏体充填试验研究

电厂工业废料粉煤灰具有潜在胶凝活性。针对当前矿山膏体胶结充填成本高、强度低等现状，提出了以部分粉煤灰替代水泥作为胶凝剂。在对粉煤灰物删性能和化学成份测定分析的基础上，依不同的粉煤灰添加量进行了粉煤灰全尾砂胶结充填强度试验，并对粉煤灰在膏体充填料浆中的胶凝机理进行了探讨。结果表明：在质量分数和水泥用量相同的条件下，添加粉煤灰可以大幅度提高后期强度，并且龄期强度随粉煤灰用量的增加而增大。研究结果为提高胶结充填质量、降低充填成本，进一步综合利用人工火山奠定了一定的基础。