郑伯坤 ,张鹏强,尹旭岩,王玉山

(1.长沙矿山研究院有限责任公司， 湖南 长沙 410012; 2.国家金属采矿工程技术研究中心， 湖南长沙 410012; 3.金川集团股份有限公司 镍钴资源综合利用国家重点实验室， 甘肃 金昌市 737100)

随着浅部资源的逐渐枯竭和深部资源勘探力度的加强，我国将步入深井开采国家行列。近年来已有一些埋藏深度达1000 m左右的矿床正在开发，如金川二矿区就属于其中[1-3]。深井开采面临诸多问题，如地压增大、岩温增高、岩爆等，而采用充填采矿法是不可替代的深井采矿方法。金川二矿区开采深度已超千米，低倍线充填导致管道磨损严重，管道处于高压状态，爆裂等现象时有发生，严重影响矿山安全正常生产[4-6]。为确保充填系统安全，实现高浓度棒磨砂充填料浆的顺利自流输送，必须对深井充填系统进行减压增阻研究，提高管道使用寿命，实现料浆的顺利输送。

1 充填管道压力的影响因素

考虑最危险情况：充填料浆向敞口式竖管或充填钻孔放料、管道L型布置，垂直管道底部的压力最大，计算公式为：

P=γ·h-iv·h=is·L

(1)

式中，P为垂直管道底部压力，kPa；γ为充填料浆重度，KN/m3；h为竖直管段满管流高度，m；iv为竖管充填料浆流动阻力，kPa/m；is为水平管充填料浆阻力，kPa/m；L为水平管道长度，m；

iv、is可由充填料浆流变参数测定数据进行计算，即：

(2)

式中，τ0为充填料浆屈服剪切应力，Pa；η为充填料浆的粘性系数，Pa·s；Dv为竖直管或充填钻孔直径，m；Ds为水平管直径，m；Vv为充填料浆在竖直管或充填钻孔中的流速，m/s；Vs为充填料浆在水平管中流速，m/s；……