夏志远，程海勇✉，吴顺川，姜关照，刘 津，孙 伟，刘泽民

昆明理工大学国土资源工程学院，昆明 650093

膏体充填是国家绿色矿山和无废矿山建设的重要手段，同时也是深部开采应力灾害防控的重要支撑技术，在国内外资源开发中具有广阔应用前景[1–2]. 膏体在长距离、高落差深井管道输送过程中，一般采用柱塞泵进行泵压输送为浆体运输提供能量，但泵压输送存在压力脉冲扰动剧烈、触变性强等一系列影响因素，复杂条件下的流变行为不仅与微观絮团间的强力化学键相关，同时还受跨尺度颗粒群间的摩擦作用、颗粒与流体间动态连接机制的影响[3].

膏体的颗粒流动状态会直接影响膏体流变特性和管道阻力特性，从而导致不同的管道输送效果. 对颗粒管道流动状态进行分析，调控适宜输送的颗粒流动状态是膏体管道输送技术的关键环节[4–5].实践发现，充填料浆中的颗粒在输送过程中会发生分离沉降导致料浆出现降解现象. 部分学者[6]发现浆体颗粒流中颗粒会在充填管道中沉降，并在一定作用力的影响下积聚，管道必须定期冲洗，以保证浆体在管道输送过程中所需泵送压力不至于过大. Pullum 等[7]基于沉降理论研究认为在膏体管道输送过程中，粗颗粒可能会发生剪切运动产生沉降形成对管道的仰拱现象. 部分学者[8]认为膏体管道输送中存在最低的临界速度，超过该速度后，颗粒以悬浮状态运动. 大量研究认为，临界流速与膏体……