高浓度尾砂充填料浆管道输送性能试验

高浓度料浆的主要输送特性参数包括料浆浓度、临界流态浓度、最大沉降浓度、临界沉降浓度、料浆容重、泌水率、坍落度、屈服应力和粒度等。文章详细介绍了高浓度尾砂充填料浆沉降试验、坍落度试验和输送试验的方法，并对试验结果进行了分析讨论，这对实现尾砂的高浓度输送具有重要意义。     

基于Buckingham方程的大倍线充填料浆输送优化与应用

大倍线充填料浆管道输送困难及输送浓度偏低等问题是影响矿山充填效益的关键因素,如何低成本实现大倍线高浓度充填料浆的输送,是充填管道输送研究的重要课题。基于宾汉流体(B-H)的Buckingham方程,开展高浓度尾砂浆大倍线自流输送管道优化研究,结合安庆铜矿马头山矿段充填浓度低和输送倍线大的实际情况,采用分段计算、局部优化的方式,以较低的成本实现了安庆铜矿马头山矿段充填管线的优化工作,通过优化改造,输送效果得到明显改善,充填浓度提高了2%,为矿山创造了良好的综合效益。     

新城金矿充填料流变特性研究

结合新城金矿充填系统情况，对充填料在不同质量分数、不同粒级组成条件下，与流态类型的关系进行了实验研究。分析了细粒级含量及质量分数变化对流变特性的影响，为优化充填料粒级组成、配经及确定合理输送参数，提供了理论依据。     

基于ANSYS/FLOTRAN的高浓度全尾砂胶结充填管道输送数值模拟研究

高浓度全尾砂自流输送在金属矿山的应用日趋广泛。通过对某铁矿高浓度全尾砂胶结充填管道输送进行数值模拟研究,确定高浓度全尾砂料浆相关物理参数,构建适合高浓度全尾砂胶结充填料浆管道输送的数值模型。利用ANSYS/FLOTRAN模拟高浓度全尾砂料浆在充填管道内流动的动态特征,并将模拟结果与理论计算进行对比分析,同时进行料浆输送过程的数值解算,分析结果显示：（1）料浆浓度在68%~78%范围内以1.5,2.0,2.5 m/s进口流速完全能实现自流输送;（2）模拟结果与理论计算对比分析得出二者阻力损失相对比较一致;（3）随着料浆进口流速的增大,料浆浓度对弯管处的冲击影响越不明显。研究表明该数值模型建立合理,研究结果对高浓度全尾砂胶结充填管道自流输送试验和实践提供了一定的指导与借鉴。     

基于满管输送的充填管路优化研究

满管输送可以延长充填管路的使用寿命,提高矿山充填作业效率。基于凡口铅锌矿新探明边缘矿体开采的充填需求,针对现有充填管线直径100 mm无法实现满管输送的问题,以地表管线SL1和地下管线L2-2为研究对象,开展充填管路优化研究。首先,运用理论计算,得出输送分级尾砂和细尾砂时,SL1的满管率分别为0.62和1.95,L2-2的满管率分别为0.72和2.26;其次,以最优满管率0.8为标准,通过公式推导,得出输送分级尾砂和细尾砂时SL1的理想水平管径分别为87 mm和155 mm,L2-2的理想水平管径分别为94 mm和168 mm;最后,利用CFD构建管道模型,运用Fluent软件进行变径满管流的数值模拟,通过对管道的压力及出口最大流速等进行对比分析得出,输送分级尾砂时减小管径可以增大满管率,且仍可自流输送;输送细尾砂时增大管径可以降低泵送压力。模拟结果证明此优化方案合理且具有很强的可行性。     

高浓度充填料浆离析分析及控制

在利用管道水力输送的矿山充填中,要保持高浓度料浆在复杂的工况条件下不产生离析,以确保充填体最终强度,必须从料浆制备、充填料选择、搅拌系统控制、计量系统和管道输送系统等环节进行综合控制。     

尾砂充填料长距离管道输送的设计与实践

长距离尾砂充填料输途是不多见的工程，以具体矿山的设计实例，并结合生产运用中出现的问题及其改进，详细论述了长距离尾砂输送工艺和设备选型，对类似工程有一定的参考价值．     

膏体料浆管道输送压力损失的影响因素

为研究膏体料浆管道输送过程中的压力损失,本文建立了新型闭路环管试验测试平台,研究了管径、料浆流速、料浆中固相含量和物料粒径对膏体料浆管道输送压力损失的影响。流速对压力损失的影响分两个阶段：当流速小于黏性过渡流速时,压力损失随流速呈线性增加;当流速大于黏性过渡流速时,压力损失随着流速增加呈1~2次多项式增加,且增加速率远大于流速增加速率。压力损失随管径增大呈负幂指数减小,随料浆中固相质量分数的增加呈指数增加。在相同工况条件下,细粒级较粗粒级料浆管输压力损失更大,且黏性过渡流速较大,压力损失随流速增加相对缓慢。     

充填料浆沉降规律研究及输送可行性分析

通过分析充填料浆在管道自流输送系统中的运动形式与充填骨料固体颗粒的沉降规律,得知充填料浆能否稳定地输送到采空区跟输送速度及水平管道的长度有关.结合孙村煤矿的煤矸石似膏体充填料浆的特点,利用Fluent流体分析软件对料浆的管道输送过程进行了模拟,并从理论上分析了以煤矸石作为主要骨料的似膏体利用管道自流输送的可行性.模拟分析表明,料浆的自流压差能够克服在管道自流输送过程中的沿程阻力损失,并且在3.82 m/s的水平管道输送速度下,料浆垂直脉动速度分量38.3 cm/s大于煤矸石的干涉沉降速度0.99 cm/s,因此,似膏体能够自流输送到采空区.     

托库孜巴依金矿充填料浆流变性试验研究

充填料浆的流变性是影响管道输送能力和充填能力的重要因素。以试验为主,在分析尾矿物理化学性质的基础上,对充填料浆的塌落度、扩展度,以及影响流变性的料浆浓度、充填倍线、充填管径等因素开展试验研究,以确定矿山实际生产的料浆浓度。研究结果表明:水泥的添加对料浆塌落度有明显的影响,将料浆流动性突变的临界料浆浓度由72%增加至74%;料浆浓度对流变性影响显著,推荐充填料浆浓度范围为70%～72%;在实际生产中,要根据矿山实际确定充填管道管径和充填料浆流速。该试验研究明确了充填料浆的流变特性,对矿山实现安全高效充填采矿意义重大,同时,也为类似矿山提供参考借鉴。     

全尾砂胶结充填料浆流动特性数值模拟研究

随着充填采矿法的应用与发展,全尾砂胶结充填技术在金属矿山的应用日益增多。以某矿山为研究背景,根据矿山的生产规模和实际生产工况,选择充填料浆浓度为62%、灰砂比为1∶4,采用FLUENT软件对全尾砂胶结充填料浆流动特性进行数值模拟研究,确定全尾砂胶结充填相关的物理参数,构建合适的数值模型。通过数值模拟和理论计算,将二者进行对比,分析最终结果。研究结果表明:入口流速与核流区流速及流速向管壁的减小幅度有关,表现为入口流速越大则核流区流速越大,流速从管道中心点向管壁减小的幅度也就越大;入口流速一定的情况下,管径越小,单位距离压降越大;经过弯曲半径之后,弯管中的最大流速都变大,弯曲半径越大,弯管中最大流速越小。     

基于FLUENT的全尾砂充填管道输送模拟试验与分析

以大红山铜矿为实例,运用FLUENT软件对全尾砂管道输送进行数值模拟和分析。在充填料浆力学参数基础上建立了数学模型,分别分析了充填料浆的浓度、流速、管径3个因素对管道输送的影响状况,最后选出最优参数。分析结果与大红山铜矿的实际相符合,同时表明FLUENT软件可以用来模拟计算矿山充填管道输送。模拟试验方法可为其他类似矿山参考借鉴。     

某金矿大倍线加压充填技术研究与应用

针对江西某金矿充填倍线大,难以自流输送的问题,通过充填料浆管道输送水力学计算,并结合矿山充填工艺参数,确定了不同充填料浆状态下的管道沿程阻力损失;对比分析了不同的充填料浆管道输送系统布置方案,确定了最佳的管道输送方案;推荐了最佳的充填料浆管道输送工作流速、充填料浆参数及管道参数;最终通过综合分析,选取了充填加压泵类型及相关技术参数。经现场工业应用,取得较为理想的充填效果。     

围压与料浆浓度对尾砂充填体峰后损伤演化研究

对于矿山地下深部开采存在的地压问题,选取3组料浆浓度充填试件在RMT-150C压力机上经过不同围压三轴压缩后再进行单轴压缩试验,获得经过3组围压压缩后不同料浆浓度试件的应力—应变曲线数据,并结合Lemaitre应变等价原理,得到全尾砂胶结充填体的峰前后损伤值公式和损伤本构方程。从损伤—应变曲线可知：当料浆浓度一定时,增大围压,充填体弹性变形阶段缩短,更早达到屈服极限且峰值损伤值增大,继续增大围压,充填材料峰值损伤值降低;在低围压条件下,增大料浆浓度抑制了峰前损伤增长,但促进峰后损伤增长;在高围压条件下,随着料浆浓度的增大,充填材料损伤值先降低后升高,促进了试件破坏。     

Kidd Creek矿深部开采中膏体充填料的研究

高密度的浆状充填料和膏体充填料都可看作是Falconbridge公司Kidd Creek矿深部水平现在采用的块石胶结充填料的代用品。高密度浆体充填料尽管其多余的含水极少,但必须以临界流速或大于临界流速的速度输送才能避免泥砂沉积于输送管路中。膏体充填料的含义是它是以尾矿为主要原料的混合物,处于静止状态下不会有水析出,因而这种充填料的输送过程中不存在临界速度的问题。     

上向进路充填采矿法采场结构参数优化研究

采用MIDAS-GTS有限元软件,以某矿山为背景,建立三维数值模型,对不同采场结构参数进行了模拟,并对模拟结果进行详细分析,最终确定上向水平分层进路充填法采用进路规格3 m、长度为22 m的矿体结构,其为最优结构参数。     

基于神经网络与遗传算法的多目标充填料浆配比优化

随着充填法在地下矿山开采中的应用越来越广,在满足充填体强度要求的情况下,寻找生产成本最低的充填料浆配比对于矿山生产经营十分重要。基于人工神经网络和遗传算法提出了一种新的充填料浆配比优化方法。首先,以水泥质量分数、粉煤灰质量分数和尾砂质量分数3个充填料浆配比参数为优化参数,以充填体强度为优化目标,建立了3-9-1的BP神经网络,并基于遗传算法对BP神经网络进行优化,建立起预测精度更高的GA_BP神经网络。然后,将预测精度更高的GA_BP神经网络作为适应度函数,结合成本计算函数,通过遗传算法进行多目标优化以获取最优的充填料浆配比参数。结果表明：当充填体抗压强度为1.5 MPa时的成本最低,充填料浆配比组合为水泥质量分数为8%,粉煤灰质量分数为2.3%,尾砂质量分数为66.3%,最低成本为29.3元/t,优化结果与实际情况一致。     

不同灰砂比和料浆浓度下充填体强度特性研究

以武山铜矿全尾砂、水泥制备成的胶结充填体为研究对象,利用RMT-150C型液压伺服控制系统,通过单轴压缩方式进行全尾砂胶结充填体强度试验,试验得到了不同灰砂比和料浆浓度下全尾砂胶结充填体强度特性关系曲线。试验结果表明:在全尾砂胶结充填体其他影响变量相同的情况下,强度与灰砂比或料浆浓度正相关;强度的增量随着灰砂比或料浆浓度的增大增幅也随之加大;综合分析可知,灰砂比较料浆浓度对全尾砂胶结充填体影响更加显著。     

某矿上向胶结进路充填采矿法采场结构参数优化研究

本文采用MIGAS-GTS有限元软件,以某矿山为背景,建立三维数值模型,对不同采场结构参数进行了模拟,并对模拟结果进行详细地分析,最终确定上向水平分层进路充填法采用进路规格3m、长度为22m的矿体结构,其为最优结构参数。