充填相关计算公式

1. 采矿要求充填能力：

Qn=kQkZ/γ，式中Qn 为充填能力；Qk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：

Qs=Qkγ1÷δ，式中Qs为供砂能力；Qk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=Vy/K, V为砂仓总容积；Vy为砂仓有效容积；k为砂仓容积利用系数，一般取0.8-0.95。 Vy=q/ρ, q为日产矿量，ρ为矿石密度。

8. 充填空区计算

QCRcc式中：

QCQ0k6.7万m3/a

——矿山年充填量，万m3/a；

——矿山采矿生产能力，Q020万t/a；

RCCR——井下采充比，CC=0.9；

k——矿石/尾砂密度，k=2.68t/m3。

Q0

9. 尾砂年产量

QTTQ0•RTT

式中：QTT——尾砂年产量，万t/a；

Q0——矿山采矿生产能力，

RTT——选厂尾砂产率，%。

10. 充填尾砂量

QTK1*K2*QC7.88万m3/a 式中：QT——年充填尾砂量，万m3/a；

K1——尾砂脱水浓缩系数，K1=1.15； K２——充填材料流失系数，K２=1.02；

11. 尾矿输送临界管径计算

克诺罗兹公式：

Ql0.2Dl2(12.483MZ4Dl

MZ——重量砂水比，

β——固体物料比重校正系数，

Dl——临界管径，

t12.71

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：

Vl0.255(12.483Mz4Dl)式中：Mz——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/m3时，β=1；

当γt≤2.7t/m3时，

k12.71

D1——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：

1.784.42gD(t1)iCi01106.9CV2

Cx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/s2； 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

式中：h1——砂泵几何高差压头，mH2O；

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，mH2O； h3——输送管道沿线的局部损失，mH2O；

h3=（0.1~0.15）h1

h4——砂泵吸入管的压头损失，通常h4取2~4 mH2O； h5——管道出口剩余压头，通常h5取2~5 mH2O。

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。 pk=9.8Hρk/ρs+Lik+pj+pn+pz （8.3.1-1） pb=∑psρk/ρs kp km （8.3.1-2） kp=1-0.25p （8.3.1-3） pb=∑pe·k （8.3.1-4）

式中：pk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)；ik 为管道沿程摩阻损失(kPa/m)；pj 为管道局部摩阻损失(kPa)，可按沿程摩阻损失的5%~10%计；pn 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；pz 为所需的剩余压力（kPa），每个排出口可取20~30kPa；pb 为矿浆泵输送矿浆时的总扬程(kPa)；ps 为矿浆泵的清水扬程(kPa)；kp 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；km 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； pe 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 qb ps ρk /（1000ηjηbρs） (8.3.2-1) N=k1 qb pk /（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；qb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。