在矿山生产中，我国排放了大量固体工业废弃物，对其再利用，可将其变废为宝，对我国的矿业生产具有重要意义。本文以七角井钒铁矿充填采矿为背景，以七角井矿区的全尾砂作为充填骨料，水泥为胶凝材料，利用当地经过粉磨的钒渣粉作为添加剂，通过开展室内实验，测试充填料浆的流变参数，并通过理论计算以及数值模拟分析得到充填料浆的流动性能。在满足矿山对充填强度和输送的要求，同时也可以降低生产成本和实现固体废弃物的综合利用。本文主要内容包括以下几点：

（1）通过大量室内实验，包括粒级级配，沉降实验，坍落度实验，测得充填材料的理化性能。七角井钒铁矿尾砂较细，而钒渣粉粒度较大，在掺钒之后能够很好的改善尾砂级配。尾砂沉降性能较好，在无添加絮凝剂的条件下，基本沉降浓度可以达到70%左右。同时进行了室内坍落度实验测定，通过实验确定料浆浓度大概在64%-68%的范围，并为后续的流变实验确定浓度范围及水泥掺量。

（2）利用Brookfield R/S+型流变仪完成流变实验27组，得到钒渣-尾砂的流变曲线，从料浆的剪切原理出发，研究了剪切应力-剪切率的变化曲线的变化方式，并确定流变参数（屈服应力和粘度），为后续分析奠定基础。

（3）采用正交设计法设计试验方案，利用Origin软件对结果进行分析，发现质量浓度、灰砂比对流变参数呈正相关的影响规律。当钒渣掺量为30%的条件时，屈服应力和粘度显著较低，料浆流动性得到改善。同时利用数据分析可以得到质量浓度对流变参数的影响因素较大，灰砂比次之，钒渣掺量影响较小。

（4）借助Fluent流体力学分析软件对料浆管道输送进行了数值模拟，直观表现出了料浆速度及压力在管道中的分布规律，同时研究了在不同条件下的变化规律，管道输送浓度（64%、66%、68%），灰砂比（1:8、1:6、1:4），管径（120mm、150mm、180mm），流速（1.5m/s，2.0m/s，2.5m/s），研究料浆在管道中的流速分布和沿程阻力损失情况。结果发现：流速和管径对沿程阻力损失影响较大，浓度和灰砂比的影响较小。建议采用浓度（64%，66%），灰砂比（1:8，1:6）的料浆参数，1.5m/s的速度，150mm的管径进行现场生产。

（5）同时，对料浆在弯管处进行分析，得出了料浆在管道径向方向存在着速度梯度和压力梯度，在弯管段，受弯管扰动，压力和速度均产生了重新分布，并且在弯管底部产生速度和压力集中。