近年来，充填采矿法在国内外的应用越来越广泛，如何将充填料浆安全、高效地输送到井下采场是充填工艺中重要的一环，也是矿山企业最关心的问题之一。充填料浆的浓度、流速、流变特性等参数与管网系统布置之间的关系是决定输送稳定性的关键点，备受国内外学者瞩目。本文依托于“高浓度充填大流量管道自流输送安全控制技术”这一项目，以拉萨市甲玛铜多金属矿为工程背景，以半工业试验、理论推导、数值模拟为手段，开展大流量管道输送阻力规律研究，并针对矿山实际情况做出优化设计。主要研究内容与结论如下：
（1）根据理论上的分析，设计并制作了一套用于测试浆体流变特性的倾斜管实验装置。采用均匀设计实验的方法针对不同浓度、不同灰砂比的浆体进行了测试，并对结果进行回归分析，得出了浓度、灰砂比对流变特性的影响能力规律。
（2）分析了管道输送阻力产生的机理，并推导其计算公式，针对上述半工业实验结果，对地面供砂系统与地下充填系统的沿程阻力分别进行计算，并得到浓度、灰砂比和管径等因素对其的影响规律。
（3）运用FLUENT数值模拟手段，针对矿山充填系统中垂直钻孔与水平长距离管道部分进行计算机仿真模拟，研究管道内部充填料浆流动状态，重点分析了料浆在入口、弯管、出口部分的速度分布规律与出入口之间的压力损失，并与理论计算值进行比较，误差在10%以内。
（4）基于安全因素的考虑，通过对管输临界参数的计算，建议供砂管线内径由230~235mm增加到250mm；充填管道内径定由160mm增加至200mm，并计算出矿山想实现自流输送的最大允许充填倍线。
（5）针对矿山初步设计中的管网布置，对充填料浆自流输送的可行性进行研究，计算出自流输送的覆盖范围。分析管道压力分布特征，计算出系统中压力最大值为5.6 MPa，位于充填钻孔底部，在此基础上进行管道选型，确定管道外层承压壁厚6mm，内层耐磨层壁厚10mm，管道外径为232mm。