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11、2、水力計算11，2，1.本條是新增加的條文,尾礦漿體輸送距離5km.10km一般應(yīng)做小型靜態(tài)試驗，以了解水 尾礦及漿體的物理化學(xué)性質(zhì)，尾礦的密度 粒度分布及組成是尾礦的重要特性、尾礦漿體的極限濃度和流變參數(shù)是輸送的基礎(chǔ)資料,是小型靜態(tài)試驗必做的項目,對重大工程 輸送距離大于10km的長距離尾礦輸送及特殊漿體、如顆粒粗,密度大 濃度高及有添加劑.的輸送還應(yīng)做半工業(yè)性環(huán)管試驗，以了解尾礦漿體輸送的管道特性,操作特性和腐蝕特性、為管道輸送提供依據(jù)、11.2,2、本條是新增加的條文。由于尾礦漿體的流變參數(shù)是尾礦漿體.水力計算 的重要基礎(chǔ)參數(shù) 故新增本條文、在水中加入尾礦顆粒增加了尾礦漿體的黏度 大多數(shù)情況下還會使尾礦漿體流型發(fā)生變化，從牛頓體轉(zhuǎn)變?yōu)榉桥ｎD體 尾礦漿體的流變參數(shù)與尾礦的濃度、尾礦細(xì)度等因素有關(guān),當(dāng)尾礦濃度較低 尾礦顆粒較粗.如大于50μm、尾礦漿體具有牛頓體特性，其數(shù)學(xué)模型是，μ為黏度。當(dāng)尾礦濃度較高,尾礦顆粒較細(xì)，如小于10μm、30μm、尾礦漿體具有非牛頓體特性,對尾礦漿體而言,大量試驗結(jié)果表明,隨著尾礦漿體濃度的提高、多數(shù)表現(xiàn)出賓漢體特性，其數(shù)學(xué)模型是 τB為屈服應(yīng)力。η為剛度系數(shù) 由于尾礦含有一定的細(xì)顆粒.細(xì)顆粒在有電解質(zhì)水中形成顆粒表面吸附水膜,吸附水膜牢固地附在細(xì)顆粒表面,實際上等于增加了尾礦的固體體積、細(xì)顆粒具有絮凝作用，當(dāng)達(dá)到一定濃度時、絮凝團互相搭接 形成絮網(wǎng),絮網(wǎng)中間充滿了封閉水，所有這些現(xiàn)象均使含有黏性細(xì)顆粒漿體黏度增加,尾礦漿體中的絮網(wǎng)結(jié)構(gòu)很容易產(chǎn)生屈服應(yīng)力、在尾礦漿體水力計算時用到的漿體流變參數(shù) 應(yīng)通過試驗測定出具體礦漿樣品的賓漢體屈服應(yīng)力τB，f,Cv，曲線和賓漢體剛度系數(shù)η、f Cv，曲線或回歸出計算式以備應(yīng)用。在沒有條件測定時?？赏ㄟ^計算確定 本條文說明中牛頓體黏度μ Pa.s，或賓漢體屈服應(yīng)力τB Pa。和剛度系數(shù)η.Pa,s，可按費祥俊公式計算。該公式引自費祥俊所著，漿體與粒狀物料輸送水力學(xué)、詳見本條文說明表2、其中di粒徑中需有d5.mm。d10、mm,的數(shù)值。表2。尾礦牛頓體與賓漢體費祥俊流變參數(shù)公式11 2，3，本條規(guī)定了計算選礦廠排出的尾礦漿體正常流量和正常流速的計算方法、尾礦漿體輸送工程 取決于選礦廠排出的尾礦流量和濃度、對小型黑色和有色浮選流程、選礦廠排出的尾礦流量相對較小，排礦濃度相對較高,通常為20、30，尾礦漿體輸送流量可按選礦廠排出的尾礦漿體正常流量設(shè)計 中型黑色重選和有色浮選流程是否采取濃縮設(shè)施提高濃度減少流量輸送 應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定.對大型黑色重選和有色浮選流程 選礦廠排出的尾礦流量相對較大 排礦濃度相對較低、通常為5，15、為節(jié)水節(jié)能、降低投資和經(jīng)營費,設(shè)計應(yīng)采用濃縮設(shè)施,可將濃度提高到30 50、此時尾礦漿體輸送流程應(yīng)按濃密機底流排礦濃度計算尾礦漿體正常流量。11、2 4,我國多數(shù)尾礦泵站首部設(shè)置礦漿倉采用壓入式向礦漿泵進料、為適應(yīng)流量波動、原規(guī)范規(guī)定在正常流量基礎(chǔ)上波動范圍取.10.根據(jù)多年工程實踐經(jīng)驗.波動范圍取。10，是適宜的 故本條仍按.10,規(guī)定取值、11.2。5、尾礦漿體輸送臨界流速與摩阻損失是尾礦漿體輸送設(shè)計的重要參數(shù).對于該參數(shù)的確定。如果做半工業(yè)性環(huán)管試驗,可根據(jù)相應(yīng)的試驗確定。如果未做試驗，可參考相似工程試驗,經(jīng)驗數(shù)據(jù)、類似系統(tǒng)運行資料和經(jīng)驗公式計算確定、關(guān)于經(jīng)驗公式計算問題.由于影響尾礦漿體輸送臨界流速與摩阻損失的因素復(fù)雜，其中包括顆粒大小，粒徑分布，尾礦密度。顆粒形狀 尾礦濃度，漿體流變參數(shù)、漿體流量及過流斷面的邊界條件等.國內(nèi)外眾多的試驗研究及據(jù)此歸納出的經(jīng)驗公式都有一定局限性,很難普遍適用、加之經(jīng)驗公式種類繁多.眾說紛紜.目前在正文中推薦出公認(rèn)的臨界流速與摩阻損失經(jīng)驗公式確有難度。根據(jù)設(shè)計需要,考慮到我國歷史及現(xiàn)實情況、臨界流速和摩阻損失的計算方法可參考以下方法計算。1、尾礦漿體流態(tài)的定義及計算方法。第一,關(guān)于流態(tài)判別式。尾礦漿體流態(tài)采用相對體積濃度值判別.對全部尾礦漿體的值按下式計算.式中,相對體積濃度.C為距管內(nèi)底0。92D處的體積濃度.CA為管中心線0.5D處的體積濃度.尾礦di級粒徑權(quán)重 Pi，以小數(shù)計 的相對體積濃度，ωi,di粒級的沉速。m。s,見本條文說明表3。K,修正卡門常數(shù).K，0 36.β.伊斯梅爾系數(shù) β.1,U。摩阻流速,m。s,f.劉德忠范寧摩阻系數(shù)、可按公式、8，計算 ε、管道內(nèi)壁粗糙度，mm 鋼管ε 0，0508mm 0,15mm、D、管道內(nèi)徑 mm。Re.雷諾數(shù),ρ1、似均質(zhì)漿體密度.kg,m3、η、似均質(zhì)漿體賓漢體剛度系數(shù)、Pa。s,第二,關(guān)于流態(tài)定義與判別,當(dāng) 0,8。且，0，5時、定義為似均質(zhì)流態(tài)、尾礦漿體接近均質(zhì)流,為區(qū)別單相均質(zhì)流.稱似均質(zhì)流.尾礦為細(xì)顆粒。載體為全部漿體.尾礦漿體高濃度長距離管道輸送應(yīng)采用似均質(zhì)流態(tài)、當(dāng)。0。1時,定義為非均質(zhì)流態(tài)，尾礦為粗顆粒 載體為水 尾礦漿體輸送比較少見 當(dāng)0,1。0.8或,0。8.且,0 5時 定義為復(fù)合流態(tài) 尾礦漿體中細(xì)顆粒似均質(zhì)部分來輸送粗顆粒非均質(zhì)部分的組合流態(tài)稱復(fù)合流態(tài)。絕大多數(shù)尾礦漿體屬于復(fù)合流態(tài)、表3、尾礦沉速ω。m s、計算公式,2，復(fù)合流態(tài)短距離.L 10km 尾礦漿體輸送經(jīng)驗公式、有關(guān)復(fù)合流態(tài)尾礦漿體輸送臨界流速計算.可按劉德忠臨界流速公式 E、J。瓦斯普臨界流速公式和B C、克諾羅茲臨界流速公式計算.影響尾礦漿體臨界流速的因素錯綜復(fù)雜.目前尚無公認(rèn)的公式。表中列出的公式供設(shè)計參考，應(yīng)用時注意應(yīng)用條件。管道輸送臨界流速見本條文說明表4,其中,ρk為尾礦漿體密度、kg.m3,ρ1為尾礦漿體細(xì)顆粒似均質(zhì)部分密度,kg、m3、ω為尾礦顆粒在似均質(zhì)部分加權(quán)平均沉速 m,s、按表3計算，ωs為尾礦在水中加權(quán)平均沉速.m s，按表3計算，明槽輸送見本條文說明表5，其中h為臨界水深,m,表4。尾礦漿體壓力流臨界流速Vc m s。計算公式表5.尾礦漿體明槽輸送臨界流速Vc、m。s,計算公式.有關(guān)管道復(fù)合流態(tài)尾礦漿體摩阻損失計算如下，第一，進行似均質(zhì)流部分體積濃度C1V和非均質(zhì)流部分體積濃度C2V計算，在進行復(fù)合流態(tài)尾礦漿體摩阻損失之前、首先需計算出復(fù)合流態(tài)似均質(zhì)流部分體積濃度C1V和非均質(zhì)流部分體積濃度C2V 尾礦漿體復(fù)合流態(tài)整體體積濃度為CV.則有.對復(fù)合流態(tài)尾礦漿體中尾礦粒徑di權(quán)重,Pi的漿體。似均質(zhì)部分體積濃度為。C1V i。非均質(zhì)部分體積濃度為、C2V,i,則有、似均質(zhì)部分體積濃度C1V和非均質(zhì)部分體積濃度C2V按下式計算 應(yīng)說明，計算復(fù)合流態(tài)尾礦漿體C1V和C2V時。需將尾礦分成較窄粒級段進行分段計算。對尾礦粒級di權(quán)重.Pi的漿體，試算步驟如下,第一次試算先設(shè)C1V.0。CV,用C1V。0,即CV按本條文說明表2尾礦牛頓體與賓漢體費祥俊流變參數(shù)公式求出賓漢體剛度系數(shù)η Pa,s、和本條文說明公式 10,求出漿體密度ρ1,ρk，kg，m3、按本條文說明表3尾礦沉速ω m.s,計算公式計算尾礦di相應(yīng)的ωi，m。s,按本條文說明公式。6,計算出、再按公式，14 計算出C1V 1.該C1V.1。C1V,0、CV,二者相差較大 第二次用C1V，1、重復(fù)第一次計算得C1V.2、該C1V。2，C1V。1,二者相差較小，第n次用C1V,n。1、重復(fù)前次計算得C1V、n.該C1V n C1V n。1 但二者接近。第n。1次用C1V、n，重復(fù)前次計算得C1V，n.1，該C1V。n。1，C1V.n、二者近似相等。達(dá)到5位有效數(shù)字相等即可 此時C1V，n,1 就是最終求得的復(fù)合流態(tài)似均質(zhì)流部分體積濃度C1V，同理、可求出復(fù)合流態(tài)非均質(zhì)流部分體積濃度C2V、第二 管道復(fù)合流態(tài)摩阻損失按下式計算 式中 ik 復(fù)合流態(tài)摩阻損失,mH2O.m、i1。似均質(zhì)部分摩阻損失，mH2O.m、i2，非均質(zhì)部分摩阻損失、mH2O、m C1D、i.尾礦顆粒在載體似均質(zhì)部分沉降阻力系數(shù)，ωi。尾礦在載體似均質(zhì)部分沉速。m、s。見本條文說明表3,K、系數(shù) 復(fù)合流態(tài)可根據(jù)似均質(zhì)部分占的比重多少酌量選取。若似均質(zhì)部分占的比重多可取K 150、若非均質(zhì)部分占的比重多可取K。82.λ,達(dá)西摩阻系數(shù)λ.4f,范寧摩阻系數(shù)，S,相對密度。第三。進行明槽復(fù)合流態(tài)漿體摩阻損失計算、對明槽輸送，C為距槽內(nèi)底0、9h、h為液面深。處的體積濃度 CA為距槽內(nèi)底0.08h處的體積濃度、按公式,22,計算.式中,A.過流斷面面積，m2，X。明槽濕周.m,R、水力半徑 m。尾礦明槽復(fù)合流態(tài)摩阻損失,只要將公式、23、取代,6 并在公式 8.9,19，和。20、中將D.4R代入.并計算得似均質(zhì)流摩阻損失i1和非均質(zhì)流摩阻損失 i2,二者之和即為明槽復(fù)合流態(tài)摩阻損失ik，復(fù)合流態(tài)尾礦漿體輸送摩阻損失ik等于細(xì)顆粒似均質(zhì)部分摩阻損失i1與粗顆粒非均質(zhì)部分摩阻損失.i2之和.細(xì)顆粒似均質(zhì)部分摩阻損失i1按達(dá)西。韋斯巴赫公式，19,計算、粗顆粒非均質(zhì)部分摩阻損失。i2按E，J.瓦斯普.R,杜蘭德公式.20。計算.3，尾礦漿體高濃度長距離。L。10km,管道輸送經(jīng)驗公式、尾礦漿體高濃度長距離管道輸送應(yīng)選取合適的尾礦粒度.輸送濃度,黏度.流速等參數(shù)。滿足,0 8.且、0、5的條件、使絕大部分漿體形成似均質(zhì)流態(tài)，該漿體在流動時幾乎沒有粗顆粒沉積,流動漿體處于比較穩(wěn)定狀態(tài).高濃度長距離管道輸送似均質(zhì)流態(tài)臨界流速可按E，J、瓦斯普 劉德忠公式計算，見本條文說明表4，高濃度長距離管道輸送似均質(zhì)流的輸送流速還必須大于過渡流速，賓漢體過渡流速可按漢克斯公式計算。詳見本條文說明表6，表6，賓漢體雷諾數(shù)ReB劃分范圍及范寧摩阻系數(shù)f計算。高濃度長距離管道輸送似均質(zhì)流態(tài)摩阻損失按達(dá)西.韋斯巴赫公式，19、計算,范寧摩阻系數(shù)f可按本條文說明公式 8、和表6賓漢體漢克斯范寧摩阻系數(shù)f計算 二者取大者，4，我國傳統(tǒng)習(xí)用的經(jīng)驗公式，對尾礦密度ρg,3t.m3，尾礦漿體重量濃度Cw 30。短距離輸送可按我國傳統(tǒng)習(xí)用的經(jīng)驗公式計算。我國傳統(tǒng)習(xí)用的尾礦漿體輸送臨界流速可按B.C，克諾羅茲公式計算 見本規(guī)范條文說明表4.我國傳統(tǒng)習(xí)用的尾礦漿體輸送摩阻損失是把全部尾礦漿體都按似均質(zhì)流態(tài)考慮.按達(dá)西。韋斯巴赫公式，19.計算,達(dá)西摩阻系數(shù)λ按φ，A.舍維列夫新鋼管摩阻系數(shù)公式計算,11、2、7 尾礦漿體輸送自流管道的最大設(shè)計充滿度是考慮流量的波動及流動中的波浪影響，并參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn),室外排水設(shè)計規(guī)范、GB,50014 2006中第4。2 4條的有關(guān)規(guī)定制訂的.11 2、9。尾礦漿體輸送明槽,自流管道及壓力管道最大設(shè)計流速不宜超過臨界流速的1.3倍，流速過大會造成管槽摩阻損失加大 磨蝕加劇，最小流速1,0m,s是參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn),室外排水設(shè)計規(guī)范 GB、50014，2006中第4 2.4條的有關(guān)規(guī)定制訂的，