收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高浓度充填料浆管道挤压输送理论与应用研究

何哲祥  
【摘要】: 针对传统的自流输送充填料浆浓度低和膏体泵送充填存在的对充填料的级配严格、泵送设备的磨损部件寿命低、充填系统复杂、可靠性差等缺陷,提出了一种利用机械力和浆体重力的挤压输送充填料的新方法,其思路是将井下充填管路分为入口管道和出口管道两部分,在入口管道与出口管道的相交处,安装不同于传统正排量泵的挤压输送设备,使高浓度/膏体充填料浆在挤压输送设备的机械力和重力作用下,沿充填输送管路流至采空区。此方法的关键是利用了矿山充填特有的垂直管路和其内的充填料浆自重以及浆体的屈服应力,使得挤压输送设备无分配阀,因而输送设备结构简单,易磨损件少。 从理论上研究了挤压输送方法原理。研究结果表明,对于某一具体充填系统,当充填管道长度、管径和充填料浆流变力学参数是已知时,存在一个合适的挤压输送设备安装位置,将挤压输送设备安装管路中的此位置上,可以保证入口管道内料浆向三通管方向运动,而出口管道内料浆向出口方向运动,从而实现浆体管道挤压输送。 开发了一套室内挤压输送试验装置并进行了挤压输送试验,试验结果也证明了在充填料浆不能自流输送时,挤压输送方法能够实现高浓度充填料浆的输送,挤压输送原理可行。在相同条件下,挤压输送时的料浆流速随水平管道延长而降低。 推导出了在挤压输送设备活塞位移呈三角函数形式的料浆运动相关方程,以及在挤压输送设备作用下,入口管道和出口管道内料浆的8种运动状态的速度和加速度计算公式。 用Visual Basic语言编写了计算机程序,模拟了在不同的管道长度、管道垂高、充填料浆浓度及料浆流变力学参数、活塞运动周期与曲柄半径等条件下,管道内料浆的流动规律。计算机模拟研究表明,调整上述任何一个参数,对管道内料浆的流动状态均会产生影响,但对于给定的充填管路和给定的充填料浆,能够找到使入口管路和出口管路内料浆的流动速度大于零的相关参数,实现充填料浆管道挤压输送。 研究了挤压输送设备在充填管路中安装位置的确定方法。挤压输送设备安装位置的理想状态是:(1).在活塞回拉过程中,入口管道内料浆在垂直管道内料浆自重作用下达到足够大的流动速度,以填满输送缸的有效空腔。(2).在活塞推压过程中,输送缸内的料浆只流向出口管道,使出口管道内的料浆加速向充填采场流动,而不出现反向流动。 自行研制了首台挤压输送设备工业样机。该机采用液压驱动形式,由主动力系统、主油缸、液控中心、辅动力系统、润滑系统和电控系统等6大系统组成。 结合铜绿山矿充填系统存在充填料浆浓度低、充填倍线大等问题,利用研制的挤压输送设备,进行了充填料挤压输送工业试验。工业试验完成了两个采场的充填,充填料浆浓度72~74%。工业试验证明,充填料挤压输送方法能够解决了铜绿山矿远距离输送充填料的难题,此方法的应用可节省该矿新建一个充填站的投资。 此外,针对环管模拟试验的缺陷,结合高浓度浆体的特性,研制了一套高浓度浆体流变参数倾斜管道测试装置与方法。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 崔刚,陈文楷;充填料浆浓度控制方式的选择[J];有色金属(矿山部分);2004年02期
2 邓代强;韩浩亮;汪令辉;杨耀亮;何远富;;充填料浆的泌水沉缩性能分析[J];矿业研究与开发;2012年02期
3 张静文;倪文;胡文;黄晓燕;;钢渣胶凝体系下矿山充填料的流动性研究[J];金属矿山;2013年05期
4 D.兰德里雅特;黄启明;;高浓度充填料的充填方法[J];国外采矿技术快报;1987年34期
5 钟义旆;;管送充填料浆合理浓度的确定[J];湖南有色金属;1987年04期
6 何哲祥,王爵鹤;絮凝剂对含极细颗粒充填料的作用研究[J];长沙矿山研究院季刊;1989年02期
7 P.鲁宾逊;S.斯皮林;周叔良;;充填料输送管道的耐磨试验[J];国外金属矿山;1993年11期
8 王肇琪;邹平铜矿充填料浆制备站试生产实践[J];有色矿山;1999年04期
9 周科平;艾凯明;张健;李杰林;;新拌充填料浆核磁共振特征研究[J];科技导报;2013年36期
10 王佩勋;矿山充填料浆水力坡度计算[J];有色矿山;2003年01期
11 张钦礼;谢盛青;郑晶晶;王新民;;充填料浆沉降规律研究及输送可行性分析[J];重庆大学学报;2011年01期
12 李炜;周旭;廖美权;;高浓度充填料浆离析分析及控制[J];世界有色金属;2011年04期
13 黄玉诚;赵文平;邢宇龙;董羽;王军;;快速充填构筑密闭墙料浆管输参数的分析[J];煤炭技术;2011年07期
14 胡尊杰;李明;苗强;侯兴玉;;充填料浆的配比试验研究[J];金属矿山;2012年02期
15 杨陆海;周旭;;充填料浆沉缩性及泌水性分析[J];采矿技术;2013年03期
16 张钦礼,朱华生,李启月;充填料浆人工巷道构筑新工艺[J];有色冶金设计与研究;1994年02期
17 王新民,史良贵,肖智政,肖卫国,高春华;减水剂在充填料浆中的作用机理及应用研究[J];金属矿山;2004年04期
18 邓代强;朱永建;王发芝;王莉;余伟健;;充填料浆长距离管道输送数值模拟[J];安徽大学学报(自然科学版);2012年06期
19 饶运章,朱建新,熊正明,赵奎,邓飞,黄文钿,涂建平;充填料浆的预脱水试验研究[J];金属矿山;2000年03期
20 邓代强;姚中亮;杨耀亮;;高浓度水泥-尾砂充填料浆沉降性能试验研究[J];有色金属;2006年03期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 孟鑫;李荣芳;侯利民;程云霞;;矿山充填料浆制备站自动化浅析[A];鲁冀晋琼粤川辽七省金属(冶金)学会第十九届矿山学术交流会论文集(机械电气卷)[C];2012年
2 孙恒虎;刘文永;黄玉诚;杨宝贵;于润坤;刘华生;毛信理;;高水固结充填料硬化体的力学特性[A];第六届全国采矿学术会议论文集[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 何哲祥;高浓度充填料浆管道挤压输送理论与应用研究[D];中南大学;2008年
2 王洪武;多相复合膏体充填料配比与输送参数优化[D];中南大学;2010年
3 张德明;深井充填管道磨损机理及可靠性评价体系研究[D];中南大学;2012年
4 王新民;基于深井开采的充填材料与管输系统的研究[D];中南大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 艾凯明;基于核磁共振的矿山充填料浆水分和孔隙演变研究[D];中南大学;2014年
2 郭志凌;高官营铁矿充填料配比优化与采场稳定性分析[D];河北联合大学;2012年
3 王宁;粉煤灰矸石煤矿充填料浆管道流阻测试的实验研究[D];青岛理工大学;2011年
4 张璐;上向阶段充填法充填料对上部矿体影响的研究[D];河北理工大学;2010年
5 胡亚军;石人沟铁矿全尾料浆输送与砂仓连续放砂试验研究[D];长沙矿山研究院;2012年
6 张修香;高浓度充填料浆流变模型研究[D];昆明理工大学;2013年
7 郑晶晶;金川矿区破损充填钻孔永久修复使用综合技术研究[D];中南大学;2009年
8 肖卫国;深井充填技术的研究[D];中南大学;2003年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978