膏体管输技术研究现状与展望摘要
膏体充填技术作为绿色矿山建设的核心支撑,通过高效资源化利用尾矿等固废、控制地压及减少环境污染,已成为深部金属矿山开采的关键手段。膏体管道输送系统作为连接地面与井下的枢纽,其稳定性、安全性与智能化水平直接决定充填效能,近年成为研究焦点。对膏体管输技术研究现状进行了系统梳理:在基础特性层面,深入探讨膏体(高浓度非牛顿流体)的流变行为,揭示浓度、颗粒级配、温度及外加剂等因素对屈服应力、触变性的影响机制,并依托L型管试验、环管试验及电阻层析成像(ERT)等多元测试手段评估输送阻力;在理论与模型层面,综述了修正Herschel-Bulkley阻力模型、颗粒迁移理论及管道磨损预测方法,强调壁面滑移效应、颗粒径向迁移与结构时变性对压降和磨损的关键作用;在工程应用层面,分析了垂直钻孔满管流调控技术、长距离输送中重力自流、高压泵送及接力泵送的优化策略,以及风水联动洗管、智能压力监测等核心技术的进展。研究指出当前面临深井超远距离适应性不足、多源固废流变调控复杂、智能运维薄弱及关键装备国产化瓶颈等挑战。未来发展趋势将聚焦数字孪生驱动的智能感知与控制系统、绿色低碳输送技术、模块化设计标准体系,以及流变学-材料学-控制论的多学科融合创新,为膏体管输系统的安全、高效、绿色运行提供理论支.撑,助推矿山可持续发展。
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