充填相关计算公式

充填相关计算公式

1.采矿要求充填能力：

Q n=k Q k Z/γ，式中Q n 为充填能力；Q k为日产矿量；γ为矿石密度；k为采充时间不平衡系数；Z为采充与作业不平衡系数。

2.选厂供砂能力：

Q s=Q kγ1÷δ，式中Q s为供砂能力；Q k为日产矿量；γ1为全尾砂产率；δ为尾砂密度。

3.充填输送管径与料浆流速的关系式

V=Q／（3600×π／4×D2），式中V为料浆流速；Q为充填料浆流量。

4.充填倍线

（H+L）/H=γ/1.20i，式中（H+L）/H为管道总长与垂直管道高度之比，即充填倍线。

5.压力损失

i=4/D×﹙4/3τ0+8v/DμB﹚

6.充填体强度变化率

7.砂仓容量的确定

V =V y /K, V 为砂仓总容积；V y 为砂仓有效容积；k 为砂仓容积利用系数，一般取0.8-0.95。 V y=q /ρ, q 为日产矿量，ρ为矿石密度。

8. 充填空区计算 a m Q R Q k cc C /7.630万=÷

=γ 式中： C Q ——矿山年充填量，万m 3/a ；

Q ——矿山采矿生产能力，a t Q /200万=；

CC R ——井下采充比，CC R =0.9；

k γ——矿石/尾砂密度，k γ=2.68t/m 3。

9. 尾砂年产量

TT 0TT R Q Q ∙=

式中：TT Q ——尾砂年产量，万t/a ；

0Q ——矿山采矿生产能力，

TT R ——选厂尾砂产率，%。

10. 充填尾砂量

a m Q K K Q C T /8.87**321万==

式中：T Q ——年充填尾砂量，万m 3/a ；

K 1——尾砂脱水浓缩系数，K 1=1.15；

K ２——充填材料流失系数，K ２=1.02；

11. 尾矿输送临界管径计算

克诺罗兹公式：

β43248.21(2.0l Z l l D M D Q +=

MZ ——重量砂水比，

β——固体物料比重校正系数，

17.21--=t γβ

Dl ——临界管径， 12. 临界流速计算

临界流速采用克诺罗兹公式计算

克诺罗兹公式：

式中：M z ——重量砂水比，砂重/水重×100；

β——固体物料比重校正系数；

当γt ≤2.7t/m 3时，β=1； 当γt ≤2.7t/m 3时，17.21--=k γβ

D 1——临界管径。

13. 水力坡度计算

水力坡度采用金川似均质流公式计算：

⎪⎩

⎪⎨⎧⎪⎭⎪⎬⎫⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+=78.1242.40)1(9.1061x t V C C gD C i i υγ Ic ——水平直管单位长度料浆水力坡度，KPa/m ；

I0——水平直管单位长度清水水力坡度，KPa/m ；i0=λ0V2/(2gD)

Cv ——料浆的体积浓度,%

g ——重力加速度，m/s 2；

D ——管径，m ；

V ——流速，m/s

Cx——颗粒沉降阻力系数；

γt——固体物料密度, t/m3；

λ0——阻力系数，

14.输送扬程计算

H= h1+h2+h3+h4+h5

O；

式中：h1——砂泵几何高差压头，mH

2

h1= hn·γ浆

hn——砂泵扬程几何高差，m；

γ浆——泵送浆体密度，t/m3；

h2——输送管道沿程阻力，mH

O；

2

O；

h3——输送管道沿线的局部损失，mH

2

h3=（0.1~0.15）h1

O；

h4——砂泵吸入管的压头损失，通常h4取2~4 mH

2

h5——管道出口剩余压头，通常h5取2~5 mH

O。

2

15.选矿厂排出尾矿浆流量

16.扬程计算

矿浆泵的总扬程应大于输送矿浆所需的总扬程。

输送矿浆所需的总扬程按8.3.1-1式计算，离心式矿浆泵的总扬程按8.3.1-2式计算，油隔离、水隔离泥浆泵的总扬程按8.3.1-4式计算。

p k=9.8Hρk/ρs+Li k+p j+p n+p z（8.3.1-1）

p b=∑p sρk/ρs k p k m（8.3.1-2）

k p=1-0.25p （8.3.1-3）

p b=∑p e·k （8.3.1-4）

式中：p k为输送矿浆所需的总扬程(kPa)；H为提升矿浆的几何高度(m)；ρk为矿浆的密度(kg /m3)；ρs为水的密度(kg/m3)；L为管道长度(m)；i k为管道沿程摩阻损失(kPa/m)；p j为管道局部摩阻损失(kPa)，可按沿程摩阻损失的5%~10%计；p n为泵站内管道零件的摩阻损失(kPa)，可计算确定或每座泵站取20~30kPa；p z为所需的剩余压力（kPa），每个排出口可取20~30kPa；p b为矿浆泵输送矿浆时的总扬程(kPa)；p s为矿浆泵的清水扬程(kPa)；k p为矿浆泵输送矿浆时的扬程降低率，可根据8.3.1-3式确定；k m为矿浆泵磨蚀后的扬程折减率，在0.85~0.98间选取。对于磨蚀性较大，口径小于等于100mm的小型敞开式泵轮宜取小值；对于磨蚀性较小，口径200或200mm以上的大型、封闭式泵轮可取大值；p为矿浆的重量浓度；p e为泵的额定压力（kPa）；k为泵的压力储备系数，油隔离泵取0.85~0.95，水隔离泵取0.95~1.0，对于停电时不需排空的尾矿管道宜其取小值。

17.矿浆泵电机功率计算

离心式矿浆泵和油隔离泥浆泵配用的电动机，其功率分别按8.3.2-1和8.3.2-2式计算。

N=k1 q b p s ρk /（1000ηjηbρs）(8.3.2-1)

N=k1 q b p k /（1000ηvηj）(8.3.2-2)

式中：N为泵所需的电机功率（kw）； k1为电动机的功率储备系数，N≤kw，取1.2；N＞40kw，取1.1；q b为泵输送矿浆的计算流量（L/s）；ηj为机组的传动效率，联轴器传动取1.0，三角皮带传动取0.95~0.96，齿轮传动取0.97~0.98，液力偶合器取0.97；ηb为泵扬送清水时的效率；ηv为泵的容积效率，按制造厂提供的数值采用或取0.85~0.90；ηj为机械总效率，可取0.94。