膏体充填是消除矿山工程地质灾害隐患,实现矿山固废绿色处置及深地资源安全回采的关键技术。但膏体浓度高、材料组成复杂,长距离管网输送存在输送阻力大、堵管爆管频发等问题,调控膏体流变特性和颗粒流动状态,降低膏体管道流动阻力是膏体管道输送技术的重要内涵。众多学者对膏体流变特性和管道阻力特性展开了卓有成效的研究,但由于膏体充填工况十分复杂,不同管道布置形式对膏体流态和阻力特性的影响难以量化分析,管道中膏体流动状态和颗粒运动状态难以直接观察研究,泵压输送过程中泵压脉冲的影响难以捉摸,阻碍了膏体长距离管道输送技术的进一步发展。文章基于复杂环管实验、数值模拟实验和微观电镜扫描实验,从膏体流态和微观颗粒结构入手,对上述问题进行研究分析。主要研究内容和成果如下:（1）分析了复杂环管膏体流动阻力影响因素。通过开展复杂环管实验,分析了不同管道布置形式、不同浓度和流速下膏体管道阻力特性,认为膏体流动阻力与管道曲率半径、曲率和角度存在紧密联系,倾斜管道形成的管网与组合管道形成的管网相比更有利于膏体管道输送,建议采用下行管网布置形式进行充填;膏体充填应当将浓度控制在一定标准以下,将流速控制在临界流速以上一定范围内。（2）提出了量化表征不同管道布置形式阻力特性的方法。基于Fluent对复杂环管实验进行1:1数值模拟实验,提取分析膏体流态参数,利用最大速度比和速度中心偏移值两流态参数对不同管道布置形式影响进行量化表征,两参数对管道阻力特性表征相关性达到96%左右。（3）分析了静态层面的膏体颗粒状态与阻力特性关系,建立了颗粒力链和屈服应力相关性模型。通过添加泵送剂改变膏体颗粒结构状态和膏体流变特性,开展环境扫描电镜实验和流变实验,基于Image J图像分析和膏体微观结构理论分析,探究了颗粒力链和屈服应力的相关性,认为颗粒分布状态、颗粒接触作用力会对膏体流动阻力产生影响,均匀的颗粒状态和较弱的颗粒间作用力有利于输送。（4）探究了动态层面的颗粒状态与阻力特性关系。基于离散元模拟软件对直管和弯管中的颗粒流动状态进行推演,借助接触颗粒力链分析功能,阐明了颗粒运动状态会导致速度、浓度和接触力链的差异,从而导致管道的阻力特性差异。（5）研究了泵压脉冲对膏体流动的扰动影响,分析了泵压扰动下膏体流动阻力特性变化情况。基于压力表数据分析拟合出泵压曲线,通过UDF将泵压函数编译导入Fluent,利用Fluent-EDEM耦合模拟方法进行研究,发现泵压脉冲可以提升流态均匀性和颗粒运动稳定性,会增加输送阻力但能提高输送流态稳定性。（6）分析了长距离管道输送问题并提出解决方案设想。基于理论和模拟分析,研究了长距离输送中的叠加影响效应,认为颗粒流态失稳是长距离管道输送出现堵管、爆管问题的主要原因,提出长距离管道颗粒流态控制的减阻方法设想。