桃山三井胶结充填管道输送技术与工业试验研究

"桃山三井胶结充填管输系统试验研究主要关注煤矿充填开采中的管道输送问题，特别是解决堵管和高磨损率的挑战。研究运用流体力学和采煤学原理，结合实际工作面条件，采用自流加泵送的方式进行管道输送，并通过ANSYS软件对不同料浆浓度和管径对管压的影响进行模拟分析。在2.0米/秒的输送速度下，研究发现当充填料浆浓度为52%，管径在140至180毫米范围内时，管压保持在可控且利于输送的水平，即134.561千帕至138.759千帕之间。根据模拟结果进行的工业试验验证了这种方法能有效避免堵管和减少管道磨损，充填开采效果显著，控制了顶底板变形，降低了顶板下沉，减少了环境破坏。这一管输系统被评价为安全、经济、环保和可靠的充填采煤解决方案，对于类似条件的矿山具有参考价值。" 这篇研究文章是针对煤炭行业的，特别是煤炭开采中的充填技术。在桃山三井的工作面，研究人员面临的主要问题是充填过程中的管道堵塞和管道过快的磨损。他们运用科学理论，包括流体力学（研究流体运动规律及其与固体边界相互作用的科学）和采煤学（研究煤炭开采方法和技术的学科），来设计和实施一种新型的管道输送系统。 这个系统结合了自流和泵送两种方式，旨在优化料浆（可能包含煤炭废弃物和其他材料）的流动，以减少堵塞和磨损。通过ANSYS软件进行的数值模拟显示，在特定输送速度下，调整料浆浓度和管道直径可以控制全程管压，从而保证稳定的输送过程。实验结果表明，当料浆浓度在52%左右，管径介于140至180毫米时，管压最适宜，这不仅有助于防止管道堵塞，还减轻了管道的磨损。 在实际操作中，采用这些参数进行的工业试验成功地改善了充填开采的效果。顶底板的变形得到有效控制，减少了顶板的下沉，这对维持矿井结构稳定和降低安全风险至关重要。同时，这种改进的充填方法减少了对周围环境的破坏，体现了其环保属性。因此，该研究提出的管输系统被认为是安全、经济、环保且可靠的，对于具有类似地质条件的其他煤矿有着重要的实践指导意义。