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黄金科学技术 ›› 2018, Vol. 26 ›› Issue (5): 615-621.doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2018.05.615

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全磷废料高浓度充填两相流环管试验研究

刘冰1,2,李夕兵1,2   

  1. 1 中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083
    2 中南大学深部金属矿产开发与灾害控制湖南省重点实验室，湖南 长沙 410083
  • 收稿日期:2018-07-25 修回日期:2018-08-31 出版日期:2018-10-20 发布日期:2018-10-31
  • 作者简介:刘冰（1987-），男，湖北潜江人，博士研究生，从事矿山充填研究工作。iceliu2006@csu.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目“深部资源开采诱发岩体动力灾害机理与防控方法研究”(41630642);和国家重点研发计划项目“深部高应力诱导与能量调控理论”(2016YFC0600706)

Study on Two-phase Flow Loop Test of High Concentration Backfill with Total Phosphorus Waste

Bing LIU1,2,Xibing LI1,2   

  1. 1 School of Resources and Safety Engineering，Central South University，Changsha 410083，Hunan，China
    2 Hunan Provincial Key Laboratory of Resources Exploitation and Hazard Control for Deep Metal Mines，Changsha 410083，Hunan，China
  • Received:2018-07-25 Revised:2018-08-31 Online:2018-10-20 Published:2018-10-31

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530

摘要：

为了获取不同浓度的磷石膏充填料浆在管道输送过程中沿程阻力的变化趋势，采用剪切流变试验和环管试验对磷石膏充填料浆的流动性能进行研究。结果显示：磷石膏充填料浆沿程阻力随浓度的增加呈梯度增长，且浓度越高阻力增长越快。在既有充填管网和充填配比情况下，当磷石膏充填料浆管输流量低于190 m3/h时，50%～54%质量浓度的充填料浆沿程阻力变化不大，充填料浆质量浓度可提高至54%进行管道输送。鉴于充填管网的复杂性、弯头和坡度等均会导致充填管道输送总阻力损失的增加，充填系统设计须留有余量。

关键词: 磷石膏, 充填料浆, 废料充填, 屈服应力, 沿程阻力, 环管试验

Abstract:

In order to obtain the variation trend of frictional resistance in different concentration phospho-gypsum backfill slurry，the flow performance of the slurry was studied by shear rheological experiment and loop test.The results show that the frictional resistance of phosphogypsum backfill slurry increases multistep with the increase of concentration，and the higher the concentration，the faster the resistance increases.The research results show that under the condition of existing filling pipe network and filling ratio，displacement volume is less than 190 m3/h，frictional resistance change little with concentration of 50%~54%.Therefore，backfill slurry concentration can be raised to 54% for pipeline transportation，at this point the pipeline frictional resistance is around 0.2 kPa/m.In view of the complexity of mine backfill pipeline，the total resistance of transported backfill slurry will be increased，so the design of mine backfill system should make allowances for additional resistance due to the bend pipeline and slope.

Key words: phosphogypsum, backfill slurry, waste backfill, yield stress, frictional resistance, loop test

中图分类号: 

  • TD853

图1

不同浓度的磷石膏充填料浆剪切流变试验(据文献［6］修改)"

图2

不同浓度磷石膏充填料浆的平均剪切应力"

图3

不同质量浓度下磷石膏充填料浆屈服应力值"

图4

磷石膏充填料浆环管试验装置"

图5

磷石膏充填料浆不同流速下的沿程阻力"

图6

不同浓度磷石膏充填料浆平均沿程阻力"

图7

一级泵站到充填站的距离"

图8

不同浓度磷石膏充填料浆工业试验沿程阻力"

图9

不同浓度磷石膏充填料浆工业试验总阻力损失"

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