李 涛， 关长国， 李耀晖， 单麒源， 陈维新， 巩宪辉

(1.黑龙江科技大学 矿业工程学院， 哈尔滨 150022； 2.中国矿业大学(北京) 能源与矿业学院，北京 100083； 3.铁法煤业集团有限责任公司 小康煤矿， 辽宁 铁岭 112700)

0 引 言

矿井充填采矿法是矿山绿色开采的核心技术之一，能够有效解决矸石排放、矿区地表塌陷和“三下”采煤问题，减轻矿区生态污染、提高了资源回收率、增加矿企经济效益。据相关文献[1-5]，充填采矿过程中充填管路的堵管事故频发，排除故障需要很长的时间成本及较大的经济投入，成为制约充填采矿技术应用与发展的瓶颈。现代化矿山开采呈大型化趋势，随着矿井同一水平采(带)区系统的延展，充填采矿中泵送大倍线长距离充填(以下称长距离充填)成为主要发展趋势。

长距离充填料浆在充填管路内运移和停留时间长，充填料浆各组分间更易发生物理化学反应，致使料浆在充填管路内运移更具复杂性，料浆的长期流变稳定性直接决定充填管路故障情况、充填效率及效果。学者们就长距离充填采矿技术不同研究内容做了一些研究，邓代强[6]采用数值模拟方法对不同浓度充填料浆在管线总长2 568 m、高差808 m、倍线3.178 的充填管路中的流动压强、流速及偏转特性进行数值模拟，得出充填料浆最佳质量浓度为 72%～74%时，矿山充填管路系统可安全、经济、平稳的运行。徐文彬[7]对新阳煤矿充填管路2 700 m长的矸石粒径级配研究发现，粒径为0～30 μm的矸石颗粒与料浆的表观黏度和初始剪切力相关性最强，对料浆流变性能影响最大，2、3号材料中矸石粒径级配更加合理，保证了管路输送过程中料浆长期流态的稳定性。……