高濃度全尾砂膠結(jié)充填管道輸送數(shù)值模擬及應(yīng)用研究.pdf

1、高濃度全尾砂充填采礦因其環(huán)保、節(jié)能、減排、安全、高效等優(yōu)點(diǎn)已成為充填采礦技術(shù)研究的熱點(diǎn)。鑒于高濃度充填料漿輸送的復(fù)雜性和理論研究的局限性，本文采用室內(nèi)實(shí)驗、環(huán)管試驗、數(shù)值模擬與工程驗證相結(jié)合的方法，研究高濃度全尾砂膠結(jié)料漿管道輸送的沿程阻力損失計算方法。主要研究內(nèi)容與成果如下：
　?。?）環(huán)管試驗。在全尾砂物理化學(xué)性質(zhì)測定結(jié)果、配合比和塌落度試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，設(shè)計并進(jìn)行不同灰砂比、不同濃度、不同輸送流量的全尺寸環(huán)管試驗，采集壓力數(shù)

2、據(jù)并計算得到每個分段管路的沿程阻力損失。
　?。?）高濃度全尾砂料漿初始物理屬性數(shù)值模擬參數(shù)模型的建立。在高濃度全尾砂料漿環(huán)管試驗的基礎(chǔ)上，應(yīng)用ANSYS/FLOTRAN流體力學(xué)分析軟件對全尺寸環(huán)管試驗的管路進(jìn)行仿真模擬，對比環(huán)管試驗“水平直管”分段的沿程阻力損失，進(jìn)行ANSYS/FLOTRAN數(shù)值模擬參數(shù)優(yōu)化，建立高濃度全尾砂料漿的初始物理屬性數(shù)值模擬參數(shù)模型。
　?。?）工程驗證。在高濃度全尾砂料漿的初始物理屬性數(shù)值模擬

3、參數(shù)模型的基礎(chǔ)上，就安徽某礦山的高濃度全尾砂充填系統(tǒng)改造，應(yīng)用基于兩相流、流變學(xué)等相關(guān)理論，對比分析高濃度全尾砂料漿管道輸送的數(shù)值模擬結(jié)果與理論分析結(jié)果，驗證高濃度全尾砂料漿的初始物理屬性數(shù)值模擬參數(shù)模型的可行性。
　　（4）高濃度全尾砂料漿管道輸送阻力損失變化規(guī)律研究。在數(shù)值模型可行性驗證的基礎(chǔ)上，對高濃度全尾砂料漿的管道輸送數(shù)值模擬結(jié)果作深入分析探討，考慮料漿濃度及料漿流速兩個因素模擬輸送管路流速分布、壓力分布及彎管處最大流速