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有色金属科学与工程2024年第03期:基于ANSYS-FLUENT的云南某锡矿尾砂料浆管道输送设计研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:廉柏栋;乔登攀;杨天雨;王俊;陈剑;李绍腾;李勇明;高博;龙赣;

单位:昆明理工大学国土资源工程学院;云南锡业大屯锡矿;凉山矿业股份有限公司;

摘要:以云南某锡矿井下充填管道为对象,经流变实验获得了该矿山全尾砂流变参数,并采用布金汉方程对尾砂料浆阻力损失进行了初步计算,最后运用ANSYS-FLUENT软件进行了模拟计算,并对模拟结果进行了深入分析。结果表明,较优方案为C1,即水泥量为300 kg/m~3,质量浓度为72%的尾砂料浆能够在管道内安全输送2 600余米,充填流量可达110 m~3/h,满足了矿山井下充填制备站至各采场空区的充填需求,确保了充填系统的安全、可靠和高效运行。进一步研究分析发现,在管道内输送的尾砂料浆速度和压力存在边界层效应;管输阻力损失随尾砂料浆的屈服应力及黏度的增加而增加,并得出了阻力损失与屈服应力及黏度之间的关系表达式。本文针对充填采矿法中矿山尾砂料浆合理、安全地管道输送,制定了简便高效的计算、模拟和分析方法,为充填采矿法的实际应用提供了有益指导。

关键词:充填采矿;;布金汉方程;;ANSYS-FLUENT模拟;;尾砂料浆管道输送;;阻力损失

基金资助:云南省基础研究专项-青年项目(202101AU070022);; 昆明理工大学人培基金(KKZ3202021040);昆明理工大学人培基金(KKSY201921017)