安全验证
? 11.2  【水力计算 ! 11》.2.1  本【。条是新增加》的条文尾矿浆体【输送距离5km~1!0,km一般应做—小型静态《试验以了解水、尾】矿及浆体《的物理化《学性:质尾矿的密度、【粒,度分布及组成是【尾矿的重要》特性尾矿浆体—的极限浓度》和流:变参数是输送的【基础资料《。是小型静态试验必】做的项目对重大【工程输?送距:离大:于10?km的长距离尾矿】输送及特殊浆—体,(如颗粒粗、—密度大、浓》度高及有添加剂【)的输送《还应:做半工业性环管【试验以了解》尾,矿浆:体输送的《管道特性、操作特】。性和腐蚀特性为管】道输送提供依据 】 : 11.—2.2?。  本条是新—增加的条文由于尾矿!浆体的流变参数【是尾矿浆体》“,。水力计算”的—重,要基础参数故新增】本条文 《   【  在水中加入尾矿!颗粒:增加了尾矿浆—体,的黏:度大多数情况下【还会使尾矿浆体【流型发生变化从牛顿!体转变为非牛—顿体 《    【 ,尾矿浆体《。的流变?参数与尾矿的—。浓度、尾矿细度等因!素有关 】。     》当尾矿浓度较低尾矿!颗粒较?粗,如大于50μ—m尾矿浆《体,具有牛?顿体特性其数学【模型是μ为黏度 】。     !当,尾矿浓?度较高?尾矿:颗粒:较细如小于10μ】m~30μm—尾,矿浆体具有》非牛顿体特性 【   【  对尾矿浆—体而言大量试验结果!表明随着尾矿浆体】浓度的?提高多数表》现出宾汉体特性其】数学模?型是τB为》屈服:。应力η?为,刚度系数 !     由于尾】矿含有一《定的细颗粒》细颗粒在有电解质】水中形成颗粒—表面吸?附,水膜吸附水膜牢【固地附?在细颗粒表面实际】上等于增加了尾矿的!。固体体积细颗粒【具,有絮凝作《用,当达到?一定浓度时絮—凝团互相搭》接形成絮网絮网中】间充:满了封闭水所有【这些:现象均使含有黏性】。细颗粒浆体》黏度增加尾》矿浆体?中的絮?网结构很容易产生】屈服应力 】     在【尾矿:浆体水?力计算?时用到的浆体流【变参数?应通过试验测定【出具体矿浆》样,品的宾汉体屈—服应力τB=f(C!v):。曲线和宾汉体刚度】系数η?=f(Cv)曲线】或回归出计算式【以备应用 !   ?  在没有条件测定!时可通?过计算确定本条文】说明中?牛顿体黏度μ(【P,a·:s)或宾汉体—屈服应力τB(【。Pa)和刚度系数】η(Pa·s)【可按费祥《俊公式计《算该公式引自费祥俊!所著:浆体与粒状物料输】送水力?学详见本条文说明】表2其中di粒【径中需有d5(m】m)、d1》0,(mm?),的数:值 《 , 表2  尾矿牛!顿体与宾汉体费【祥俊流变参数公【式 】 《 11!.2.3  本条规!定了计算选》矿厂排出的尾矿浆体!正常流量和正常流】速的计算方》法,  《    —。 尾矿浆《体输送?工程取决于选矿厂】排出的尾矿》流量和浓度对小【。型黑色和有色—浮选流程《选矿厂排《出的尾矿流量相对】较小:排矿浓度相》对较高?通,常为20%》~,30%尾矿》浆体输送流量—可,按选矿厂排出的【尾矿浆体正常流量设!计中型?。黑色:重选和有色》浮选流程是》否采取浓《缩设施?提高浓度减少流量输!送应经技术经济比】较后确定 — : ,     》对大型黑色重选【和有色浮选流程选矿!厂排出?的尾矿流量相对【较大排矿浓度—。相对较?低通:常为:5%~15%为节水!节能:降低投?资和经营费》设计应?采用浓缩《设施可将浓度—。提高到3《0%:~50%此时尾矿浆!。体,输送流?程应按浓密机—。底流:排矿浓度计算—尾矿:浆体正常流》量 — 1:1.2.4  我国!多数尾矿《泵站首部设置矿浆】仓采用压《入式向矿浆》泵进料为适应流量】波动原规范规定【在正常流量基础上波!。动范围?取±10%根—。。。据,多年工程实践经验波!。动范围取±10%是!适宜的?故本条仍按±10】%,规定取值 ! ,11.2《.5  尾矿—浆体输送临界—流速与摩阻损—失是尾矿浆体输【送设计的《重要参?。数对于该参数的【确定如果做半—工业性环管试—验可根?据相应的试验确定如!果未做试验可参【考相似工程试验、经!验数据、类似系统】运行资料和经验【公式:计算确定《 :   —  关?。于经:验公式计算问—题由于影响尾矿浆】体输:送临界流速》与摩阻?损失:的因素复杂其中【。包括颗粒大小、粒径!分布:、尾矿?密度、颗粒形状、】尾矿浓度、浆体流变!参,。数、浆体流》量及过流断面—的边:界条件等国内外众多!的试验研《究及据?此归纳出的经—验,公式:都,。有一定局限》性很难普遍》适用加之经验—公式种类繁多众【说纷纭目前》在,正文中推荐出—公认的?。临界流速与摩阻损】失经:验公式确有难度根】据设计需要考虑【到我国历史》及现实情况临界流】速和摩阻损失—的计算方《法可参考以下方【法计算?。    ! (1)尾》矿浆:体流态的定义及计算!方法 》 ?    《第一关于流》态判别式 】     尾矿浆!体流态采用相对【。体积浓度《值判:别对全部尾矿—浆,体的值?按,下式计算 【 : :  — , , 式中? 相对体积浓度C】为距管内底》0.92《D处的体积浓—度CA为管中心【线0:.5D处《的体积浓度; 】。 ,       !   ?  尾矿di级【粒径:权,重△Pi(以—。小数计)《的,相,对体:积浓度?; 《      】      —ωi:di:。粒,级的沉速(m/s】)见本?条文说明《表,3; —     —       K】。修正卡门常数K=0!.,36; 【 : ,   ? ,      β【伊斯梅尔系数β=】1; —       】     》U摩阻流速》(,m,/s); !         ! ,  f刘《。德忠范宁摩》阻系数可按公式(8!)计算;《    !    《    ε管道【内,壁粗糙度(mm)】钢管ε=0》.,。0508mm—~0:.15mm;— , ?   《        】。 D管道内径(mm!); ?。   【     》    《Re雷诺《数; 》     【 ,    《 , ρ1似均》质,浆体密度(kg/】m3);《    !      —  η似均质浆【体宾汉体刚度系数】(Pa?·s:) : :    — 第二关于流—态定:义与判?别   !。  当 ≥0.【8且≥0.》。。5时定义为》似均质流态尾—矿浆体接《近,均质流为区别单相】均质流称似》均质流尾矿为细颗粒!载体:为全部浆《体尾矿浆体高—。。浓度长距离》管道输送应》采用似均《质,流,态; 【     当—。<0.1时定义【为非均质流态尾【。矿为粗颗粒载体为】水,尾矿浆体输送比较少!见;: , 》    当0.【1≤<0《.8或 ≥0.8、!。且<0.5》时定义为复合—流,态尾矿浆体中细颗粒!似均质部分来输送】粗颗粒非均质部【分的:组合流态称复合流】态,绝大多数尾矿浆【体属于复合流—态, —表,3  尾矿沉速【ω(m/s)计算】公式 】   】      (2)!复合流态短距离(】。L≤1?0km)尾矿浆【体输送经验公—式 —。     有关复合!流态:尾矿浆体输送临界】流速计算可按—刘德忠临界流速【公,。式、E.J.瓦斯普!临界流速公式和B.!C.克诺罗兹临界】流速:公,式计算?。影响尾矿《浆体:临界流速的》因素错综复杂目前尚!无公认的《公式表中列出—的公式供《设计参考应用时注】意应用条件》管道:输送临界流速见【本条文说明表4其】中ρk为《。。尾,矿浆体密度(kg/!m3);ρ》1为尾?矿浆体细颗粒似【均质部分密度(k】g/m3);ω为尾!矿颗粒在似均质部分!加权平均《。沉速(m《。/s)按表3—计,算;ωs为尾矿在】水中加权平均—沉速(m/s—)按表3计》算明槽输送见本条文!说明表5《其中h为临界水【深(m) 【 表4  【尾,矿浆体压力流临界流!速Vc(m》。/s)计算公式【 》 表5!  尾矿浆体明槽】输送临界流速V【。c(m/s)计算公!式 】     !有关管道复合流【态尾矿浆体摩阻【损失计算如》下, 《 : ,   第一进行似均!质流部分体积浓度C!1V和非均质—流部分体积浓度C】2V计算 【    — 在进行复合—。流态:尾矿浆体《摩阻损失之前—首先:需计算出《复,合流态?似均质流《部,分体积浓度C1【V和:非均质?流部分体《积浓:度C2V 【。     【尾矿浆?体复合流态整体体】积浓度为CV则有】 】。     】对复合流态尾矿浆体!中尾矿粒径》di权重△》Pi的浆体似均质】部分:体积:浓度为(C1V【)i:。非均质部分体积浓度!为(C2V)i则】有 》 : ?    — 似均?质部分体积浓度C】1V和非《均质部?分体积?浓度C?2V:按下式计算 】 —    — 应:说明计算复》。合流态尾《矿浆体C1V和C】2V时需将尾矿【分,成较:窄粒级段进行—分段计算对尾矿【粒级di权重△【Pi的浆体试算步】骤如下? , , ?    《 ,第一次试《算先设C1》V(0)=C—V用C1《V(0)即CV【。按本条文说明表2尾!。矿牛顿体《与宾汉体费》祥俊流变参数—公式求出《宾汉体刚度系数【η(Pa·s—)和本条文说明公式!(,10)求出浆体密度!ρ1=ρk(k【g/m3)按—本条文说明表3尾】矿沉:速ω:(m/s)计算【公式计?算尾矿di相—应的ωi(m—/s)按本条文说明!公式(6《)计算出《再按:公,式(14)计算出C!1V(1)该C1V!。(1)≠《。。C1V(0)=C】V二者相差较大 】。 《     第二【次用:C1V(1)—重复第一次计—算得:。C,1V(2)该C1V!(,2,)≠C1《V(1)二者相【差较小 —     第n!次,用C1V(n-1】)重复?前次计算得C1V】(,n,)该C1《V(n)≠》C,1V(n《-1)但二者—接近 》    — ,第n+1次用C1】V,。(n)重复前次计算!得C1V(n—+1)?该C1V《(n+1)≈C1V!。(n)二者近似【相等达?到5位有效数—字相等即可此时【C1V(n》+1)?就,是最终求得的—复合:流态:。似均:质流:部分体积浓度C【。1V 【     同理可求!。出复:。合,流态非均质流部分体!积浓度C2V 【 ?。 ,。。     》。第二:管道复合流》态摩:阻损失按下式计算】 — 《   《  式?中ik复合流态摩阻!损失:。(mH2O/m【); 《 :    》       i】1似均质部分—摩阻损失《。(m:H2O/m);【 ? ,        !   △i2非均质!部分摩阻损失(【mH2O/m—);:  【    《  :。 , , (C1D)i尾矿!颗粒在载体》。似均质部《。分沉降阻力》系数:; 》 ,。         !  ω?i尾矿在载》体似均质《部分沉速(m/【s,)见本条文》说明表3; —。 ?  ?         !K系数?复合流?态可根据似均质部分!占的比重多少酌量】选取若似均质部【分,占的比重多可—取K=15》0若非均质部分占的!。比重多可取K—=8:2;:。   】  :   ?   λ达》西摩阻系数λ=4f!(,范宁:摩,阻系数); !    》  :  :   S相》对密度 —       !    第三—。进行明槽复合流态】浆体摩阻损失计算】。 ,   【     》  : 对明槽输送C【。为距槽内底0.9h!(h为液面深—),处的体积浓度 CA!为距槽内底0.【08:h,处的体积浓度—按公式?(2:2)计?算 《 ? :    【 式:中A过流《断面面?积(m2)》; 》     —。     》 X:。明槽湿周(m);】 ? ,        ! ,  R水力半径【。(m) 【     尾矿明!槽复:合流态摩阻损—。。失只要将公式(【。。23)取代(6)】并在公?式(8)、(—9)、?(19)和》(20)《中将D=4R—代入并?计算得似均质流摩】阻损失?i,1和非均质流摩【阻,损失△?i2二者之和即为明!。槽复合流态摩阻损】失ik 】     复合流态!尾矿浆体输送摩阻】损失ik等于细颗粒!似均质部分摩阻【损,失i1与粗》颗粒:非均质部分摩—阻损失△《。。i,2之和?细颗粒似均质—部分摩阻损》失i1按达》西-韦斯巴赫公式】(19)计算—粗颗粒非均质部分摩!阻损失△i2按E】.J.瓦斯》普-R?.杜兰德公式(【20)计算 】。     【    (》3):尾矿浆体高》浓度长距离》(L:>10km)—管,道,输送经验公式 】 ,。。 ,。。     尾矿】。浆体高浓度》长距:离管道输送应选【取合适的尾矿粒度、!输送浓度(》黏度:)流速等参数—满足≥0.》8且:。≥0.5的条件使绝!大部分?浆体形成似》均,质,流态该浆体在流【动时几?。乎没有粗颗粒沉积流!动,浆体处于比较稳定】状态 【    《 高浓度长距离管道!输送:似均质流态临界【流速可按《E.J.瓦》斯普、刘德忠公【式计算见本》条文说明表4高浓度!长距离管道输送似】均质流的输送—流速还?必,须大于过渡》流速宾?汉体过渡流速可按】。。汉克斯公式计算详见!本条文说明表6 !。 表6—  :宾汉体雷诺数Re】B划分?范围及范宁摩阻系数!f计算 】 ?    【。。 高浓度长距离【管,道输送似均质流态】摩阻损失按达西-】韦斯巴赫公式(【19)计算范宁【摩阻系数f可按【本条文说明公式(】8,)和表6宾汉体汉】克斯范宁摩阻—。系,数f计算二者取【大者:    ! (4)我国—传统习?用的经验公》式   !  对尾矿密度ρg!≤,3t/m3尾矿浆】体重量浓度C—w≤30%短距离】输送可按我国传【统习用的《经验公式《计算 《   —  我?国传统习用的尾矿】浆体输送临界流速可!按B.C.克诺【罗兹公式计算见本】规,范条文?说明表4 【    — ,我国传?统习:用的尾矿浆体输送】摩,阻损失?是把全部尾》矿,。。。浆体:都按似均质流态考虑!按,。达,西-韦斯巴》赫公式?(,19)计算达西摩阻!系数λ按φ.A.舍!维列:夫新钢?管摩阻?系数公式《计算 《 】。 11《.2.7  尾矿】浆,体输送自流》管道的最大设计充】满度是考虑流量【的波动?及流动中的波—浪影响并参考—现行国?家标准室外排水【设计规?范GB? 50014—-20?06中?第4.?2.4条《的有关规《定制订的 — 11.2】.9  尾》矿浆:体输送明槽、自【流,管道及压力管道【最大设计流速—不宜超过临界流速】的1.3倍流速过大!会造成管槽摩阻损】失加大?磨蚀加剧最小流【速1.0m》/s是参《考现行国家标—准室:外排水设计规范GB! 500《14-?2,006中第4.2】.4条的《有关规定《制订:的 ?