分级尾砂充填料浆L管实验及阻力特性研究

汪统科, 王林奇, 杨鹏, 于少峰, 刘伟, 李健, 曹晨, 王勇. 分级尾砂充填料浆L管实验及阻力特性研究[J]. 矿产保护与利用, 2024, 44(2): 32-38. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2024.02.004
引用本文: 汪统科, 王林奇, 杨鹏, 于少峰, 刘伟, 李健, 曹晨, 王勇. 分级尾砂充填料浆L管实验及阻力特性研究[J]. 矿产保护与利用, 2024, 44(2): 32-38. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2024.02.004
WANG Tongke, WANG Linqi, YANG Peng, YU Shaofeng, LIU Wei, LI Jian, CAO Chen, WANG Yong. Experimental and Resistance Characterization Study of Yransparent L−tube for Graded Tailing Backfill Slurry[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2024, 44(2): 32-38. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2024.02.004
Citation: WANG Tongke, WANG Linqi, YANG Peng, YU Shaofeng, LIU Wei, LI Jian, CAO Chen, WANG Yong. Experimental and Resistance Characterization Study of Yransparent L−tube for Graded Tailing Backfill Slurry[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2024, 44(2): 32-38. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2024.02.004

分级尾砂充填料浆L管实验及阻力特性研究

  • 基金项目: 国家自然科学基金资助项目(52130404)
详细信息
    作者简介: 汪统科(1992—),男,青海海东人,本科,主要从事矿山地质勘查及资源综合利用等方面研究、管理工作,E-mail:251002358@qq.com
    通讯作者: 王勇(1985—),男,博士,副教授,主要从事膏体充填绿色开采方面的研究工作,E-mail:wangyong8551@126.com
  • 中图分类号: TD853.34

Experimental and Resistance Characterization Study of Yransparent L−tube for Graded Tailing Backfill Slurry

More Information
  • 管道输送阻力是充填料浆管道输送的一个重要参数,目前普遍采用基于宾汉流变模型推导的白金汉公式进行计算,而管壁滑移效应的影响在该公式中被忽略,导致管道输送阻力的计算产生一定的偏差。因此本文基于L管输送实验,提出了考虑管壁滑移效应影响的充填料浆输送阻力计算方法,采用全面实验设计方案,研究了料浆质量分数、灰砂比和管壁滑移效应对于充填料浆管输阻力的影响。结果表明:管输阻力与质量分数、灰砂比呈正相关,与管壁滑移效应呈负相关。管壁滑移效应通过滑移贡献率来量化,该系数受质量分数的影响较明显,随着质量分数增大逐渐减弱,在质量分数较小时,受灰砂比的影响不明显。通过回归分析,构建了基于管径、流速、质量分数、灰砂比四变量,考虑管壁滑移效应的充填料浆管输阻力数学模型,并进行了工程实践验证。

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  • 图 1  L管实验装置

    Figure 1. 

    图 2  分级尾砂粒级组成分布

    Figure 2. 

    图 3  充填料浆管输阻力随不同配比的变化规律(a—管输阻力随不同质量分数的变化;b—管输阻力随不同灰砂比的变化)

    Figure 3. 

    图 4  不同配比对滑移贡献率的影响(a—滑移贡献率随不同质量分数的变化;b—滑移贡献率随不同灰砂比的变化)

    Figure 4. 

    图 5  (a) 不同配比的充填料浆管输阻力波动;(b) 充填料浆进入井下采场

    Figure 5. 

    表 1  充填料浆的管输阻力

    Table 1.  Parameters for different rocks tested

    流速/(m·s−1) 质量
    分数/%
    灰砂比 屈服
    应力/ Pa
    塑性黏度
    /(Pa·s)
    管输阻力
    /(kPa·m−1)
    1.809 68 1∶4 6.339 0.248 6.043
    1.950 68 1∶8 5.966 0.218 5.822
    2.044 68 1∶12 5.323 0.207 5.711
    1.540 70 1∶4 12.027 0.251 6.205
    1.623 70 1∶8 12.905 0.235 6.173
    1.816 70 1∶12 12.505 0.192 5.848
    1.561 72 1∶4 25.056 0.215 6.525
    1.365 72 1∶8 24.761 0.199 6.434
    1.491 72 1∶12 23.851 0.180 6.268
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出版历程
收稿日期:  2024-03-09
刊出日期:  2024-04-15

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