矿井充填基本参数

矿井充填基本参数管道输送的水砂充填或胶结充填料浆是典型的固液两相流，影响两相流输送特性和充填质量的基本参数包括充填倍线、充填物料和充填浆体的物理力学性质、充填配比、流动性能等。（1）充填倍线砂浆的输送多采用自流输送，常用充填倍线来表示自流输送所能达到的充填范围，即（图1）：N=L/H式中：N—充填倍线；H—充填管道起点和终点的高差；L—包括弯头、接头等管件的换算长度在内的管路总长度，L=L1+L2+L3+L4+L5。管道自流输送充填倍线一般不大于5~6，如果充填倍线过大，则需降低充填浆体浓度，或采用加压输送方式输送。（2）料浆配合比料浆配合比是充填体中各种物料的质量比例，包括灰砂比（或灰料比）和水灰比，前者是胶凝材料与骨料的比例，如1:5表示按质量计算，1份水泥配5份骨料；后者是水与混合固料的比值，如水灰比1.8表示充填料浆中水与固料之比为1.8。水灰比是影响充填料浆输送性能的关键指标之一，也可以用充填料浆浓度表示。浓度有质量浓度和体积浓度之分。体积浓度mt表示充填浆体中固料体积所占的百分比，即：式中：Qg—浆体中固料体积或流量（单位充填时间内流过某一断面固料的体积）；Qj—浆体体积或流量（单位充填时间内流过某一断面浆体的体积）。质量浓度mz表示固料质量在整个充填体（包括固料和水）质量中的百分比，即：式中：Qg—浆体中固料体积或流量（单位充填时间内流过某一断面固料的体积）；Qj—浆体体积或流量（单位充填时间内流过某一断面浆体的体积）。质量浓度mz表示固料质量在整个充填体（包括固料和水）质量中的百分比，即：式中：Mz—质量灰砂比。这是因为：（3）流量和流速充填系统生产能力可用浆体流量来表示。流量是指单位时间内充填系统所能输送的浆体的体积，单位m3·h-1，取决于充填料配比、管道直径、充填倍线等指标。流速是指充填管道中浆体的流动速度，单位m·s-1。管道输送充填浆体，流速如果太低，固体颗粒容易沉底，造成管道堵塞。为维持充填料浆输送过程中固料处于悬浮状态，避免堵管，流速必须大于一临界值，称为临界流速。在临界流速下，管道水力损失最小，固体颗粒能够保持悬浮状态。管道自流输送充填浆体流速一般3~4m·s-1。（4）水力坡度浆体在管道中的流动必须克服与管壁产生的摩擦阻力和产生湍流时的层间阻力，统称摩擦阻力损失，也即水力坡度。充填料浆水力坡度的计算，在水力输送固体物料工程中占据极其重要的地位。在深井充填中，它关系到管道直径的选择、输送速度的确定、降压措施及满管输送措施的选择、耐磨管型的选取等关键参数，因此其作用尤为突出