在使用充填采矿方法开采深部矿体时通常将面临充填系统稳定性、可靠性、安全性等问题。研究充填管道系统可靠性及管道扩能技术具有重要意义。本文基于工程流体力学、统计学、管道自流输送等相关理论,结合龙首矿充填系统的实际情况,开发运用Fluent软件,系统地研究了充填料、管道自流输送特性,主要研究成果如下：1.开发运用Fluent软件,对膏体自流输送充填系统不同充填倍线条件下的管道工作特性进行了数值模拟与分析,为深入进行两相流管道输送理论研究提供了新的方法和手段。2.科学评价了龙首矿当前充填制备与输送系统,认为龙首矿充填技术先进,充填料浆性能良好,生产能力大,管道自流输送可靠,但受供料系统、搅拌系统能力不足等因素限制,不能满足龙首矿未来采矿生产能力扩大的充填料要求,必须尽快研究充填系统的扩能问题。3.对龙首矿深井充填系统FMEA分析结果表明,充填系统最易失效的环节是管道输送系统的竖直管道和水平管道,以及制浆系统中控制系统、搅拌系统与胶结材料仓。其中充填钻孔失效是影响龙首矿充填系统可靠性的最主要因素。4.对龙首矿深部布管方案进行研究,选取了相对合理的布管方式,根据流体分析软件Fluent数值模拟的结果,应用统计学原理对部分管道输送系统分析,研究了充填料浆在复杂输送系统中的流速、压力等参数的变化规律,为充填系统的设计提供了重要的理论依据。5.本文利用Fluent模拟管道系统运行特征参数,有效地弥补了充填系统从设计到现场工业实验到最终稳定运行需耗费大量的人力、物力、财力和时间的缺点。系统各参数对整个系统运行的影响直观而全面。也使矿山充填系统设计与运行向数字化、可视化方向发展迈出了重要一步。