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黄金科学技术 ›› 2015, Vol. 23 ›› Issue (5): 60-65.doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2015.05.060

• 采选技术与矿山管理 • 上一篇    下一篇

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

杨波,杨仕教,王富林   

  1. 南华大学核资源工程学院,湖南  衡阳   421001
  • 收稿日期:2015-04-22 修回日期:2015-06-08 出版日期:2015-10-28 发布日期:2015-12-09
  • 通讯作者: 杨仕教(1964-),男,湖南浏阳人,教授,从事矿山充填和系统工程的科研与教学工作。 E-mail:cute1088@sina.com
  • 作者简介:杨波(1991-),男,江西赣州人,硕士研究生,从事矿山充填和岩土工程及其相关研究工作。bo.y.0602@163.com
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目“基于Multi-Agent技术的露天矿山生产调度系统群集拟生态优化研究”(编号:50974076)、南华大学矿业工程湖南省“十二五”重点学科资助项目(编号:10JJ2041)与湖南省教育厅科研项目“多因素耦合作用下深井巷道围岩稳定性数值模拟研究”(编号:14C0959)联合资助

Numerical Simulation of Cemented Filling Pipeline Transportation of High-density Whole Tailing Based on ANSYS/FLOTRAN

YANG Bo,YANG Shijiao,WANG Fulin   

  1. School of Nuclear Resources Engineering,University of South China,Hengyang    421001,Hunan,China
  • Received:2015-04-22 Revised:2015-06-08 Online:2015-10-28 Published:2015-12-09

摘要:

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。

关键词: 管道输送, 数值模拟, 理论计算, 阻力损失

Abstract:

The Gravity-flowed Convey of high-density whole tailing is already widely applied as time goes on and distributed around the globe in metal mine.A detailed numerical simulation study was conducted of a pipeline transportation of high-density whole tailing of iron ore,and based on high-density whole tailing slurry,main physical parameters are defined and the construction of the numerical model of the pipeline transportation of high-density whole tailing cemented filling slurry was also completed at the same time.Depend on the application of ANSYS/FLOTRAN,we will simulate the dynamic feature of high-density whole tailing slurry when it works in the pipeline,and also conducted a comparative analysis between the simulated result and the theoretical value.At the same time,the numerical calculation of transportation of slurry was also conducted and studies the result of the calculation.The slurry whose concentration is between 68% and 78% will achieve Gravity-flowed Convey by the intake velocity of 1.5 m/s,2.0 m/s and 2.5 m/s.When it comes to the simulated result and the theoretical calculation,we find resistance loss of both are almost unanimous.With the initial velocity of slurry increasing,the impact force coming from the concentration of slurry is becoming lighter and lighter at the same time.At last,we can conclude that the numerical model is reasonable and practicable,and this review would provide a theoretical guide for the application of Gravity-flowed Convey of high-density whole tailing cemented filling slurry.

Key words: pipeline transportation, numerical simulation, theoretical calculation, resistance loss

中图分类号: 

  • TD853.34

[1] 贺志宏.高村矿区建立干式充填储料系统方案初探[J].黄金科学技术,2004,12(3):18-21.
[2] 路世豹,李晓,廖秋林,等.充填采矿法的应用前景与环境保护[J].有色金属(矿山部分),2004,56(1):2-4.
[3] 贺志坚,王跃江,杨秀瑛.红花沟金矿回采工艺特点与创新[J].黄金科学技术,2004,12(4):22-26.
[4] 田明华.缓倾斜中厚矿体机械化上向水平分层充填采矿法关键技术研究[D].长沙:中南大学,2009.
[5] 马云庆,王瑞星,何顺斌,等.无底柱后退式竖向分条分段充填采矿法研究[J].黄金科学技术,2014,22(4):67-71.
[6] 乔登攀,程伟华,张磊,等.现代采矿理念与充填采矿[J].有色金属科学与工程,2011,2(2):7-14.
[7] 王新民,肖卫国,张钦礼.深井矿山充填理论与技术[M].长沙: 中南大学出版社,2010:12-40.
[8] 薛希龙.黄梅磷矿高浓度金尾砂充填技术研究[D].长沙:中南大学,2012.
[9] 朱国清.高浓度结构流全尾砂胶结充填实验研究与应用[J].矿业工程,2011,9(6):20-22.
[10] 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].中国有色金属学报,2012,22(7):2133-2140.
[11] Wang X M,Zhao J W,XUE J H,et al.Features of pipe transportation of paste-like backfilling in deep mine[J].Journal of Central South University of Technology,2011,18(5):1413-1417.
[12] 南世卿,胡树军,胡亚军.石人沟铁矿充填管道布置方案优化研究[J].矿业研究与开发,2014,34(3):25-28.
[13] 王海瑞.全尾砂胶结充填自流输送管路改造及优化[D].长沙:中南大学,2010.
[14] 罗欢.东乡铜矿深部胶结充填系统输送参数优化研究[D].赣州:江西理工大学,2011.
[15] 聂文波,李凤义,陈雷.桃山矿胶结充填管道输送系统充填试验[J].金属矿山,2014,(9):35-38.
[16] 羊羽翔,付建新,宋卫东.充填管道布置方案优化中的数值模拟分析[J].黄金,2014,35(8):37-40.
[17] 周旭,王佩勋.大倍线管道自流输送胶结充填技术[J].金属矿山,2011,(8):25-28.
[18] 陶平凯.基于ANSYS FLOTRAN的管道输送参数优化[J].金属矿山,2012,(11):43-45.
[19] 马黎明.黄沙坪深部胶结充填管输系统优化研究[D].长沙:中南大学,2012.
[20] 费俊祥.浆体与粒状物料输送水力学[M].北京:清华大学出版社,1992:22-56.

[1] 曹世荣,韩建文,李永欣,王晓军 *,冯萧,卓毓龙. 基于声发射概率密度函数固废胶结充填体损伤分析[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(6): 92-98.
[2] 刘志祥,龚永超,李夕兵. 基于分形理论和BP神经网络的充填料性能研究[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(2): 38-44.
[3] 王新民,胡一波,王石,刘吉祥,陈宇,卞继伟. 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.
[4] 戴兴国,方鑫,陈增剑,黄毅. 良山铁矿全尾砂胶结充填参数的合理选择[J]. 黄金科学技术, 2015, 23(1): 74-79.
[5] 于常先,何顺斌,杨尚欢,黄维. 中深孔分段落矿嗣后充填采矿实践[J]. 黄金科学技术, 2014, 22(4): 85-88.
[6] 赵龙,王楠,孙铭骏. 盘区充填采矿法二步采转层优化在三山岛金矿的应用[J]. 黄金科学技术, 2013, 21(6): 73-77.
[7] 王力群,孙利,赵志强,李远,张京涛. 进路分步放顶采矿方法的研究与应用[J]. 黄金科学技术, 2012, 20(6): 76-78.
[8] 董金奎,申延,邱俊刚. 焦家金矿寺庄矿区岩体节理裂隙调查与矿岩稳定性分析[J]. J4, 2012, 20(2): 58-61.
[9] 曹英莉, 秦秀合, 张瑞忠, 高金成. 夏甸金矿水平分层进路式尾砂充填采矿法的研究与应用[J]. J4, 2012, 20(2): 62-66.
[10] 王大为,王卓,李磊,李伟宁,秦伟利,刘洪伟,李伟国. 上向水平扇形进路采矿方法的研究及应用[J]. J4, 2012, 20(2): 67-70.
[11] 刘福江,王元魁,王振军,魏开林,武志明. 提高多节理裂隙矿岩爆破质量的探讨[J]. J4, 2012, 20(2): 71-73.
[12] 白复锌,张永林,张彬. 鑫汇金矿的非胶结充填连续采矿技术[J]. J4, 2008, 16(4): 66-69.
[13] 唐俊智 ,王江波 ,林洪勇. 人工假底假巷在中薄脉金矿中的应用[J]. J4, 2008, 16(3): 45-48.
[14] 陈宏兵, 王永成, 胡世利. 高水固结尾砂充填工艺的充填材料及用量计算[J]. J4, 2007, 15(3): 58-61.
[15] 陈华珍, 孙涛, 宋长葆. 新型尾砂胶结材料在应用中的几个问题[J]. J4, 2006, 14(1): 32-35.
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