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黄金科学技术 ›› 2016, Vol. 24 ›› Issue (3): 70-75.doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2016.03.070

• 采选技术与矿山管理 • 上一篇    下一篇

深井膏体降压满管输送数值模拟研究

戴兴国,李岩,张碧肖   

  1. 中南大学资源与安全工程学院,湖南  长沙   410083
  • 收稿日期:2015-05-15 修回日期:2015-07-07 出版日期:2016-06-28 发布日期:2016-10-08
  • 作者简介:戴兴国(1958-),男,江西吉安人,教授,博士生导师,从事采矿工艺与技术教学和科研工作。641251191@qq.com
  • 基金资助:

    湖南有色研究基金项目“高浓度细粒级全尾砂充填工艺研究”(编号:YSZN2013CX01)资助

Numerical Investigation of Depressurization Full-pipe Transportation of Paste in Deep Mine

DAI Xingguo,LI Yan,ZHANG Bixiao   

  1. School of Resources and Safety Engineering,Central South University,Changsha   410083,Hunan,China
  • Received:2015-05-15 Revised:2015-07-07 Online:2016-06-28 Published:2016-10-08

摘要:

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。

关键词: 膏体充填, 自流输送, 管道磨损, 满管流, 数值分析

Abstract:

For the purpose of improving the reliability of backfill pipe transportation system,based on engineering fluid mechanics,computational fluid dynamics and pipeline self-flowing transportation theories,low pressure full-flowing transportation mechanics was put forward,which aimed at dealing with the tremendous impact wear and instability of pipeline transportation in a mine,combined with numerical simulating and analyzing by the software of FLUENT.The results show that the low pressure full-flowing transportation system can largely alleviate the max pressure in pipeline system,compared with high pressure full-flowing transportation system.When the value of k is 0.53 and increasing flux to 80 m3/h simultaneously,the full-flow ratio of this system is able to be improved by about 8 times.The piping failure can be reduced remarkably and make sure the stability of the slurry flowing by implementing the plan three.

Key words: paste backfill, self-flowing transportation, pipe wear, full-flow, numerical simulation

中图分类号: 

  • TD853 

[1] 万海涛,方勇,肖广哲,等.充填采矿法的应用现状及发展方向[J].世界有色金属,2009,(8):26-28.
[2] 王新民,胡波,王石,等.超细全尾砂充填配比优化正交试验研究[J].黄金科学技术,2015,23(3):45-49.
[3] 王湘萑,唐开元.矿山充填采矿法综述[J].现代矿业,2011,24(11):1-5.
[4] 于常先,许子刚,王平,等.阶段空场与上向分层联合采矿法应用实践[J].黄金科学技术,2015,23(4):35-38.
[5] 蔡嗣经,王洪江.现代充填理论与技术[M].北京:冶金工业出版社,2012.
[6] 韩文亮,张志平.长距离输送管道中的真空不满流及其预防[J].金属矿山,1994(11):48-52.
[7] 张德明,王新民,郑晶晶,等.深井充填钻孔内管道磨损机理及成因分析[J].武汉理工大学学报,2010,32(13):100-105.
[8] 张钦礼,郑晶晶,王新民,等.充填管道磨损形式及机理分析研究[J].金属矿山,2009(5):115-118.
[9] 王新民,潘长甲,徐东升.变径满管流系统垂直管道最大安全高度的确定[J].矿业研究与开发,2006(增):71-74.
[10] 刘晓辉,吴爱祥,王洪江,等.深井矿山充填满管输送理论及应用[J].北京科技大学学报,2013,35(9):1113-1118.
[11] Cooke R.Design procedure for hydraulic backfill distribution systems[J].The Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy,2001,101(2):97-102.
[12] 沈家华.深井矿山膏体充填系统增阻减磨试验研究[J].黄金,2013,34(2):31-34.
[13] 肖云涛,吴爱祥,翟永刚,等.会泽铅锌矿膏体充填钻孔优化研究[J].金属矿山,2011(4):32-35.
[14] 王洪武.多相复合膏体充填料配比与输送参数优化[D].长沙:中南大学,2010.
[15] 吴迪,蔡嗣经,杨威,等.基于CFD的充填管道固液两相流输送模拟及试验[J].中国有色金属报,2012,22(7):2133-2140.
[16] Verkerk C G.Hydraulic transportation as applied to backfilling in the south African mining industry[C]//The 9th International Conference on the Hydraulic Transport of Solids in Pipes.Rome,1984:281.
[17] 李翠,厉彦忠.低温流体经过弯管时的空化现象分析[J].低温工程,2008(2):5-9.
[18] 李永峰.变径管道流场分析[J].太原科技大学学报,2011,32(4):288-291.

[1] 史采星, 郭利杰, 李文臣, 张丹. 铅锌冶炼渣充填胶凝材料研究及应用[J]. 黄金科学技术, 2018, 26(2): 160-169.
[2] 丁剑锋. 某金矿矿仓治理研究[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(4): 52-57.
[3] 李宗楠,郭利杰*,余斌,史采星 . 基于宾汉姆体的高浓度尾砂浆剪切变稀规律研究[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(4): 33-38.
[4] 王新民,荣帅,赵茂阳,张钦礼. 基于变权重理论和TOPSIS的尾砂浓密装置优选[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(3): 77-83.
[5] 徐怀浩,李进友. 大尹格庄金矿磨矿系统增产降耗的应用实践[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(3): 116-120.
[6] 胡建华,杨春,周炳任,周科平,张绍国. 巷道压顶光面爆破裂隙扩展模拟及参数优化[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(2): 45-53.
[7] 贾敏涛,汪群芳,吴冷峻. 深部开采热环境控制技术研究现状及展望[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(2): 83-88.
[8] 蓝志鹏,王新民*,王洪江,陈秋松. 料浆凝结时间对高硫充填体强度影响试验研究[J]. 黄金科学技术, 2016, 24(5): 13-18.
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