膏体充填管道自流输送系统分析

论述膏体的流变特性，管流性态和参数测定，分析管道自流输送系统的工作状态，指出系统的工作倍线、膏体的流变特性和管径是表征自流输送系统的特征参数。提出管道减压的简便方法，介绍表达管道磨损经验公式以及降低磨损的措施。     

似膏体管道自流充填技术在孙村煤矿的应用

介绍了孙村煤矿综采工作面的似膏体管道自流充填技术,论述了其充填步距、充填工艺机理流程、充填措施及充填效果,实现了充填开采降低地面污染、减少地表下沉、提高资源回收率、延长矿井服务年限的目的,该技术意义重大,具有推广应用价值。     

膏体充填自流输送系统特征参数分析

本文提出了膏体充填系统特征参数的概念，明确了其数学描述，在此基础上，深入分析了膏体充填系统特征参数的变化特点及其合理取值，指出了在充填系统设计时和对充填系统参数地调节时，考虑系统工作特征参数的重要性。特征参数是综合反映膏体充填系统运行状态的一个参数，是管径、流量、摩擦阻力系数（由反映膏体特性的参数塌落度、粒级分布、膏体浓度等决定）的函数，文中还分析了在摩擦阻力系数一定的情况下，流量与管径的制约关系     

深井膏体自流充填压力与满管率优化研究

以谦比西铜矿东南矿体深井充填为工程案例,通过室内实验、理论分析、现场验证相结合的方式,研究了自流充填管网系统的压力分布及提高深井垂直钻孔满管率的措施。首先分析当前管网压力分布及满管率,随后开展管道压力和满管率优化,最后结合现场研究了部分使用小管径、提高膏体浓度等方法对压力和满管率的影响。研究表明,南采区2条管路当前满管率仅在17%～41%之间,水平管阻力损失约1.4 MPa/km,自流对垂直管的冲刷极大;采用150 mm内径管部分替代175 mm内径管,每替换100 m可提高0.63%和0.71%满管率;膏体浓度若由69%提高到71%,最大倍线下满管率分别从原来的37%和41%增加到70%和82%,然而垂直管底部压力分别由3.72 MPa和1.75 MPa大幅增加到6.7 MPa和3.06 MPa,增加了堵管爆管风险。工程中,可通过适当增加浓度、部分减少管径、提高倍线等多种方法相结合的方式获得较高满管率。本研究可为深井自流充填提供良好工程借鉴。     

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。     

曹庄煤矿自流式似膏体充填工艺研究

 摘要：采用自流式似膏体充填工艺对曹庄煤矿81006工作面进行充填开采,介绍了曹庄煤矿自流式充填系统的构成及充填工艺,最后工作面充填效果进行评价。结果表明：超前巷道顶底板最大移近量为174mm,平均108mm,充填开采有效控制矿压显现强度;充填体内顶底板最大压缩量为104mm,压缩率为5.2%,充填体接顶效果好;充填体内应力逐渐增大,最大应力为15.02MPa,基本与原始应力13.75MPa相等,从采空区开始充填到充填体应力达到原始应力大约需要20天时间,充填密实率好,充填体可以承担覆岩全部重量;充填后,地表几乎没有下沉,地表得到有效保护。     

高浓度(膏体)充填流变特性及自流输送参数的合理确定

根据高浓度(膏体)料浆输送试验数据,归纳了高浓度充填流变模型及其特性参数,通过分析计算,建议矿山采用高浓度自流充填方式料浆浓度低于临界流态浓度3～5个百分点、充填管径Φ100～Φ150 mm、流速1～1.5m/s.     

深井长距离膏体自流输送技术研究与应用

云南驰宏公司自流充填系统将重量浓度(79%~81%)的高浓度膏体充入1600 m深的采空区中,充填最长距离5188 m,最大充填倍线4.13,充填流量50~70 m3/h。在技改过程中利用活化搅拌技术、排气稳压技术等先进技术,既实现了膏体的自流输送,取消了泵压输送环节,又保证了系统的稳定运行,降低了堵管次数和管道磨损率。该技术自2007年4月成功应用至今已输送膏体48.41万m3,共计节约各项生产成本1520.08万元。     

矿山充填工艺技术的发展及似膏体充填新技术

文章回顾了充填工艺技术的发展历程,分析了各种充填方式的利弊,并对管道输送特性、充填效果进行了定性比较。结合现代充填发展趋势,提出了似膏体充填新思想,论述了似膏体充填的关键技术及研究思路,并对已取得的研究成果作了简要介绍。     

似膏体自流充填工艺在孙村煤矿的应用

山东孙村煤矿已进入深井开采阶段。为最大限度地回收留设的保安煤柱及解决煤矸石排放问题,进行了煤矸石似膏体自流充填试验研究。试验结果表明,可以制备出合乎设计要求的煤矸石似膏体,并能实现膏体自流充填。采用煤矸石似膏体自流充填工艺既经济又环保,为孙村煤矿实现绿色生产和可持续发展提供了技术支持。     

煤矸石似膏体自流充填绿色开采技术研究与实施

 基于孙村煤矿采深已达1350m、资源日趋枯竭、矸石山占用土地量大、生态环境污染严重的条件,为缓解深部产量压力,提高资源回收率,消灭地面矸石山,保护地面建筑,研发了煤矸石似膏体自流充填系统,在仰斜长壁工作面加以实施,形成了与普采工艺配套的挡浆帘和挡浆墙制作技术、前进式沿空留巷技术,实现了煤矿绿色开采。     

膏体充填系统的基础知识

膏体充填料是一种可泵送、可流动的非牛顿流体，它通常由矿山尾砂和水泥构成。膏体由稀尾砂浆制备，依靠传统的浓密或过滤方法使尾砂浆脱水而制成。具有膏体稠度的充填料，通过脱水尾砂与水泥和水混合的方法制备，以获得所要求的中等塌落度混凝土的稠度。这种膏体可用混凝土泵泵送相当长（1km）的水平距离。然而更常见的是，膏体充填料依靠重力顺矿山竖井向下流动，然后水平地流至要充填的空区。另一种方法是，可以在管道的终端附近添加水泥。膏体中必须有一定比例的＜20μm细颗粒，但在对流动特性没有重大影响的情况下，也可添加集料级颗粒．设计一个能制备和充放膏体充填料的系统，需要进行详细的试验工作，必须测定脱水特性、混合料的强度以及管道中的摩擦阻力。制备站必须设计精良，而且必须用可编程序逻辑控制器（PLC）控制，因为质量控制要求高，以防管道堵塞和过压。少量水泥（3％～5％）就能使干硬充填料产生1．5～3．5MPa的强度．矿用膏体充填料的优点包括：减少矿井脱排水，节省劳动力和材料，需要堆存的尾砂量少，支护性能好，井下泄漏点少。在30％以上的矿石量可作为产品销售的某些情况下，可把全部尾砂充放到井下。膏体技术可用于地表或井下充放尾砂。     

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。     

某白钨矿膏体充填工艺研究

某白钨矿采用阶段空场嗣后充填采矿法,为了保证充填质量,对全尾砂膏体充填工艺进行了研究,分析了充填材料的物理特性,并根据矿山年生产能力计算得到所需的充填能力,以此为依据,对充填工艺流程、充填系统构成等进行了详细设计.该膏体充填系统具有工艺成熟、系统可靠性高、充填质量有保障等优点,为矿山充填建设提供了可靠的技术支撑.     

高浓度(膏体)充填流变特性及自流输送参数的合理确定

高浓度充填是近十几年充填研究的主要发展方向。本文根据高浓度(膏体)料浆输送试验数据,归纳了高浓度充填流变模型及其特性参数,通过分析计算,建议矿山采用高浓度自流充填方式:料浆浓度低于临界流态浓度3～5个百分点,充填管径4～6英寸,流速1 0～1 5m/s。     

全尾砂碎石膏体充填材料试验研究

通过全尾砂碎石膏体充填材料的试验研究．初步确定了全尾砂碎石膏体充填料荣的合理配比和浓度．为碎石在膏体充填技术中应用提供有用的技术参数．也为矿山进一步进行生产试验提供可靠的试验依据.     

自流充填管道局部变径满管输送的环管试验

为研究变径管管径、长度和安装位置对料浆自流输送满管率的影响规律，自主设计研发了一套小型变径环管试验装置，测试不同变径管条件下料浆自流输送的水力坡度及满管率，并利用皮尔森相关分析法探究各因素对满管率的影响程度。结果表明，满管率与变径管管径存在极显著负相关关系，随着管径减小呈指数型增长，管径小于50 mm时满管率急剧增长；满管率与变径管长度存在显著正相关关系，随着长度增加呈线性增长；变径管在水平管段安装位置的变化对满管率影响很小，可忽略。     

膏体充填料浆水力坡度研究进展

膏体充填技术近年来在矿山得到了较多的应用,但是关于膏体充填料浆水力坡度的计算却成为越来越突出的问题。介绍了目前通用的几种计算膏体料浆水力坡度的公式,并对各个公式的优缺点及适用范围做了评价。最后指出了膏体充填料浆水力坡度计算的研究方向。