充填倍线:充填管路的总长度与充填管路起止口的高度差之比(图)。
充填倍线计算示意图
充填倍线计算公式:
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。
在自流输送中,充填倍线过大时,产生的沿程阻力大于其势能转化,料浆在输送过程中流态不稳,流速过低,
造成堵管等严重事故;充填倍线过小时,料浆在管道出口的流速过高,压力过大,容易产生爆管;根据山东汇发实
验室数据库研究以及行业内专家学者的论证,料浆自流的充填倍线在1.5—5(6)时为合理工况,如果充填倍线过
大,则需降低充填浆体浓度或采用加压(膏体)输送方式输送。充填倍线确定后,可作为充填方式选取的重要参考
依据,最终结合物料组成、料浆浓度、生产需求等确定充填方式。
为深入研究充填倍线与充填料浆合理浓度关系,我公司建设了矿山充填环管实验系统(标准化环管实
验室)。该系统可观测料浆流态,测定管道流阻损失、水力坡度等参数;准确分析管道流阻与管径、料浆浓度和流
速的数据关系,为充填倍线参数的准确应用,提供科学数据参考。
参考实验室试验数据,我公司设计承建了山东能源集团曹庄煤矿,成功达到为矿上解决防止地板突水,
降低矿压显现强度,防治地表沉陷的目的。该矿充填管路总长2314米,孔口至工作面上出口总高差472米。合理利
用该充填倍线,实现了自流式充填工艺,在满足矿方生产的前提下,节省了泵送设备的投资与系统维护等费用。该
系统自2010年运行至今,设备运行可靠,充填系统运行稳定。