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为了评估本文建立数值模型的可靠性与适用性,采用金川二矿所得充填物料进行了充填环管试 验,通过在充填管路上安装压力变送器对膏体阻力损失进行测量。环管参数为:管径133mm:固体 质量分数73%-77%:尾废比4:6:流量100m3h(换算后流速约为2.0m/s),压力监测管路长度 17.13m。根据环管实验参数,在Comsol中建立一个长为17.13m、管径133mm的水平直管模型,其 中网格剖分和边界条件的设置(速度入口固定为2.0ms)均和3.2节部分相同。环管实测数据与数 值模拟数据如图7所示。 Measured result Simulated result Solid content (% 图7模型验证 Fig.7 Model valida 出版稿 由图7可以看出,在不同固体质量分数的情况下环管实测数据和数值模拟数据的相对误差在 8%以内,模型的自适应性良好说明前述构建的数值模型用于全尾砂-废石音体管输阻力的计算是可 靠的。 4.2全园砂-度石膏体阻力演化特征分析 4.2.1尾废比对阻力损失的影响 骨料粒度组成的差异对充填料浆的输送行为具有重要的影响,为了降低矿山生产成本同时在充 填过程中进行多固废的协同利用,进行了不同配比条件下全尾砂-废石膏体的管道输送阻力损失模 拟,结果如图8所示。 用璃件 图8尾废比对阻力损失的影响.(a)2.0ms,(b)2.2ms;(c)2.4msl Fig.8 Effect of tailing-waste rock ratio on drag loss:(a)2.0 m's:(b)2.2 m's:(c)2.4 m.s 图8表明,随着尾废比的的增加阻力损失呈先减小后增大的趋势,不同条件下的阻力损失均在 尾废比5:5时达到最小值,说明此尾废比条件有利于实际应用。分析认为此现象的产生可归因于音 体物料颗粒级配的影响,当尾废比为4:6,膏体中粗颗粒(废石)的含量较多,此条件下膏体的稳 定性较差,从而导致阻力损失的增大:而尾废比为6:4时,物料中的细颗粒成分较多,浆体密实度 最高,表明骨料结构较致密。此时,浆体的粘性较强这使得颗粒与管壁的摩擦增强,从而导致较大 的阻力损。可以看出,尾废比为5:5时音体物料具有较稳定的结构,同时输送阻力最低,更有利于 管道输送。配合比是影响粗骨料膏体输送的一个关键条件,其在物料制备过程中相对容易去进行控为了评估本文建立数值模型的可靠性与适用性,采用金川二矿所得充填物料进行了充填环管试 验,通过在充填管路上安装压力变送器对膏体阻力损失进行测量。环管参数为:管径 133 mm;固体 质量分数 73%~77%;尾废比 4:6;流量 100 m3 ·h -1(换算后流速约为 2.0 m/s),压力监测管路长度 17.13 m。根据环管实验参数,在 Comsol 中建立一个长为 17.13 m、管径 133 mm 的水平直管模型,其 中网格剖分和边界条件的设置(速度入口固定为 2.0 m·s-1)均和 3.2 节部分相同。环管实测数据与数 值模拟数据如图 7 所示。 72 73 74 75 76 77 78 0 1 2 3 4 5 -4.99% +5.6% Pipeline resistance (KPa/m) Solid content (%) Measured result Simulated result +7.7% 图 7 模型验证 Fig.7 Model validation 由图 7 可以看出,在不同固体质量分数的情况下环管实测数据和数值模拟数据的相对误差在 8%以内,模型的自适应性良好说明前述构建的数值模型用于全尾砂-废石膏体管输阻力的计算是可 靠的。 4.2 全尾砂-废石膏体阻力演化特征分析 4.2.1 尾废比对阻力损失的影响 骨料粒度组成的差异对充填料浆的输送行为具有重要的影响,为了降低矿山生产成本同时在充 填过程中进行多固废的协同利用,进行了不同配比条件下全尾砂-废石膏体的管道输送阻力损失模 拟,结果如图 8 所示。 4 6 : 5 5 : 6 4 : 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 Resistance loss (kPa/m) Tailing-waste rock ratio Solid content 73% Solid content 75% Solid content 77% (a) 4 6 : 5 5 : 6 4 : 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 (b) Resistance loss (kPa/m) Tailing-waste rock ratio Solid content 73% Solid content 75% Solid content 77% 4 6 : 5 5 : 6 4 : 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 (c) Resistance loss (KPa/m) Tailing-waste rock ratio Solid content 73% Solid content 75% Solid content 77% 图 8 尾废比对阻力损失的影响.(a)2.0 m·s-1; (b) 2.2 m·s-1; (c) 2.4 m·s-1 Fig.8 Effect of tailing-waste rock ratio on drag loss: (a)2.0 m·s-1; (b) 2.2 m·s-1; (c) 2.4 m·s-1 图 8 表明,随着尾废比的的增加阻力损失呈先减小后增大的趋势,不同条件下的阻力损失均在 尾废比 5:5 时达到最小值,说明此尾废比条件有利于实际应用。分析认为此现象的产生可归因于膏 体物料颗粒级配的影响,当尾废比为 4:6,膏体中粗颗粒(废石)的含量较多,此条件下膏体的稳 定性较差,从而导致阻力损失的增大;而尾废比为 6:4 时,物料中的细颗粒成分较多,浆体密实度 最高,表明骨料结构较致密。此时,浆体的粘性较强这使得颗粒与管壁的摩擦增强,从而导致较大 的阻力损。可以看出,尾废比为 5:5 时膏体物料具有较稳定的结构,同时输送阻力最低,更有利于 管道输送。配合比是影响粗骨料膏体输送的一个关键条件,其在物料制备过程中相对容易去进行控 录用稿件,非最终出版稿
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