膏体充填料浆管输摩阻损失计算及应用研究

作者：吴凡; 韩斌^*; 胡亚飞; 曹士凯; 武彩雄

来源：采矿与安全工程学报, 2021, 38(06): 1158-1166.

DOI：10.13545/j.cnki.jmse.2020.0541

• 膏体
• 均质流
• 柱塞流
• 摩阻损失
• 沿程损失
• 泵压

为系统地计算与应用摩阻损失,利用流态性质对膏体充填料浆流态进行了分析判断,基于摩阻损失计算方法与结果研究了料浆质量分数、流量及管径对摩阻损失的影响规律,计算分析了料浆的沿程损失与设计泵压并对工业应用提出建议,并对Z3DEEP区进行工业充填输送。研究结果表明:膏体充填料浆在管道输送中的流态为均质流、柱塞流,属于宾汉姆塑性体;相同条件下,摩阻损失随质量分数或流量的增加均增大,质量分数对摩阻损失的影响程度远大于流量的影响,而摩阻损失随管径的增大显著减小;相同充填区域的沿程损失随质量分数提高显著增加;相同质量分数下的沿程损失从大到小排序与料浆输送区域难易程度一致,均为Z3TOP区、Z3DEEP区、Z2TOP区。建议矿山最大设计泵压取10 MPa,在管道输送中选用D150管及将流量控制在100 m3/h以内,输送至Z3TOP区、Z3DEEP区和Z2TOP区的最大质量分数分别为73.1%、74.1%和74.4%。设计泵压与允许充填料浆质量分数满足工业应用要求。

• 单位
  北京科技大学