基于ANSYS的充填管道系統優化模擬

侯志明 侯志超 王新喬

(山東黃金礦業(玲瓏)有限公司)

·材料·裝備·

基于ANSYS的充填管道系統優化模擬

侯志明 侯志超 王新喬

(山東黃金礦業(玲瓏)有限公司)

以玲瓏金礦東風礦區充填管道系統為研究對象，運用ANSYS有限元軟件中的FLUENT模塊，分別從料漿濃度、輸送速度、管道直徑等3個方面建立了不同的模擬模型進行數值模擬研究，并對該礦區現有的充填系統進行了模擬驗證。結果表明：①料漿濃度對管道壓力的影響并不明顯，全程最大輸送速度均出現在管道轉彎處；②輸送速度對管道運輸的沿程阻力損失影響較大，流速越大管道阻力損失也越大；③管道直徑對管道阻力損失的影響最為顯著，但在一定范圍內管徑對管道阻力損失的影響較小。基于上述結論，針對東風礦區現有充填系統的實際情況，提出了相應的管道系統優化布置方案，為確保該礦區安全生產提供參考。

ANSYS FLUENT 充填管道 管道運輸系統 優化模擬

玲瓏金礦東風礦區現有的充填系統管道運距遠、落差大，管道內漿料壓力高、流速快、運輸管道內磨損較嚴重。由于充填漿料的運輸為兩相流，部分變徑管道內產生了極復雜的流體力學行為，導致變徑管初始段產生負壓，出口端壓力極高，造成管道無法承受壓力而產生爆管，嚴重影響了礦山的正常生產。因此有必要對該礦區現有的充填管道運輸系統進行優化。

1 充填系統驗證

玲瓏金礦東風礦區充填鉆孔深531 m，-300 m中段管道長257 m，-300～-340 m中段管道長360 m，-340～-380 m中段管道長102 m，-380 m 中段水平管道長160 m，-380～-420 m 中段管道長40 m，-420～-470 m中段管道長189 m，模擬部分管道總長1 639 m。……