[实用新型]一种连续变向高浓度充填料输送管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高浓度充填料输送管，特别是一种连续变向高浓度充填料输送管，属于地下采矿安全技术领域。

背景技术

地下采矿过程中，采空区的充填是保证采矿安全和可持续回采的重要手段之一，在采用管道输送至采空区充填点时，难免存在下向垂直或大角度输送的情况，在此条件下，若发生非满管流现象（这是非常常见的），浆料在此类管段中将会产生自由落体式的高速运动，这必然会引起物料与输送管道内壁的强烈摩擦，再由于充填物料的坚硬性，管道内壁通常会被快速磨损，并且，由于在垂直管段中可能存在的空气柱在高速下流的浆料压缩下对管壁产生较大的冲击压力，造成管壁破裂。这一方面使充填成本增加，另一方面更换管道及处理浆料的泄漏均会使得正常工作进程受阻。

目前，解决上述问题的方法或技术手段是，缩短以至消除浆料的自由降落区域，这样可降低浆料的最大自由下落速度，避免巨大冲量的发生，也即采用适当的技术方法，保证浆料在输送过程中为满管运动状态，在该状态下，充填浆料在整个管道沿线以比较均匀的速度运动，避免管道局部承受浆料的冲击，从而大大减轻管道的磨损及可能的破裂。为此，许多学者及工程技术人员进行了大量研究，解决问题的主要方法是所谓变径满管流输送技术，即为了耗散垂直管道产生的剩余静压头，将垂直或水平管道的直径减小，以增大料浆通过此部分的摩擦阻力。如果将水平管道的直径减小，就可获得高压满流输送系统；如果将垂直管道的直径减小，就可获得低压满流输送系统。该技术可一定程度上解决相关问题，但当管线系统确定后，通常处于不易控制的状态，即当充填点发生变化，随之发生的管道阻力的改变将影响原设计阻力参数要求，当供料发生间歇性停滞或量的波动时，都将使得系统难以保证稳定的满管状态输送，若在最初设计时加大管道的输送能力，即增大整个沿线管道的管径，则会明显增大投资成本。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供连续变向高浓度充填料输送管，主要用于垂直或大角度下向输送的管段，它无需要求采用满管流就可限制垂直的或倾斜下向的大直径输送料浆的速度。

本实用新型所采用的技术方案是：管道的轴心线为连续平滑过渡的弯曲线，管道两端带有平直小段，且两端平直小段的轴心线重合。

所述管道的平直小段轴心线与弯曲段的所有轴心线偏离，且平直小段轴心连线总位于弯曲段管道的管壁之间，即平直小段轴心连线处于恰好不与管道内各内弯凸顶点接触的临界状态，其每段曲线的曲率与管径相关，管径大时曲率大，管径小时曲率小。

管道的弯曲段轴心线为螺旋线的形式。

本实用新型的有益效果是：在高浓度充填浆料垂直或大角度下向输送的管段，无需要求采用满管流就可限制其输送速度，从而降低管道的磨损速度，并避免高浓度浆料在垂直或大角度下向输送的空管段高速下降形成的高压气体导致的管壁破裂以及管段底转弯部的高速磨损。

附图说明

图 1 为本实用新型的示意图。

图中各标号依次为：弯曲段1 、平直小段2 、法兰3。

具体实施例

参见图1，主连续变向管的弯曲段1的管道轴心线为一光滑曲线，其每段曲线的曲率与管径相关，通常可以管道两端的平直小段2横断面中心的连接线恰好能无障碍地在管道内形成直线为最佳，也即管道两端的横断面中心的连接直线恰好不与管道内各内弯凸顶点接触的临界状态。弯曲段1的管道轴线为一螺旋线的形式（也可为其他形式的S弯曲线）。为便于连续变向管道段之间或连续变向管道段与平直管道段间的连接，连续变向管道段两端设置有一定长度的平直小段2。