结构流充填料浆管道输送阻力特性
2014-04-01吴爱祥刘晓辉王洪江王贻明焦华喆刘斯忠
中南大学学报(自然科学版) 2014年12期
关键词:结构
吴爱祥,刘晓辉,王洪江,王贻明,焦华喆,刘斯忠
(北京科技大学 土木与环境工程学院 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京,100083)
近年来,随着矿山环境污染及安全生产等问题的日益显著,尾矿充填采矿技术逐渐成为地下开采的主导工艺,为选厂尾矿的处置提供了新的途径,同时有效控制了地压活动,保障了井下回采安全。膏体充填是目前矿山充填技术的发展方向,其具有尾矿利用率大、含水率低、充填强度高等优点[1-2]。但同时,膏体充填料浆中含有大量细粒尾矿,固含较高,且混合有絮凝剂等化学药剂[3],由此导致其流动特性复杂,对其管道输送阻力特性的研究一直是众多学者关注的重点。研究表明:在膏体料浆中,固体颗粒在表面物理化学作用下将产生具有一定强度的絮网结构,由此导致其在管道中呈整体流动,即称之为结构流体[4-6]。对于结构流管道输送阻力特性的研究,一般从流变学入手,如翟勇刚等[7]和王劼等[8]在对会泽膏体充填料浆的研究中,将其视作为宾汉姆流体,并基于白金汉姆公式对管道阻力进行了计算。张宗生[9]及王五松等[10]对金川膏体进行流变测试,发现H-B 流变模型具有更好的适用性,并推导了其相应的管阻计算模型。此外,Hallbom 等[11]提出了一种膏体流变关系的通用模型(yield plastic model,Y-P 模型),并利用该模型对管输阻力进行了分析。上述研究均是将浆体流变关系视作为与剪切作用无关的函数,进而分析其管阻特性的变化。……
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