固體充填采煤物料垂直輸送技術(shù)開(kāi)發(fā)與工程應(yīng)用.pdf

1、根據(jù)固體充填采煤技術(shù)發(fā)展的需要,本文采用理論分析、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、數(shù)值模擬分析、物理模擬和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐等綜合研究方法,系統(tǒng)研究了固體充填采煤充填物料垂直輸送方法與技術(shù)。首先分析了礦山固體充填物料的來(lái)源與分類(lèi),研究了固體充填物料的基本特性,然后提出了實(shí)現(xiàn)固體充填物料從地面高效連續(xù)化運(yùn)輸至井下的固體充填采煤充填物料垂直輸送方法與技術(shù),并研究了影響固體充填物料垂直投料管尺寸的關(guān)鍵因素,以及固體充填物料在垂直投料管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)特征及其引起的氣流場(chǎng)分布特征、

2、固體充填物料沖擊特性及其緩沖機(jī)理等,最后在我國(guó)皖北煤電集團(tuán)五溝煤礦進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn),取得一些研究成果,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
　　(1)根據(jù)固體充填物料實(shí)際投放特征,建立了以透風(fēng)率為參量的運(yùn)動(dòng)模型,并采用風(fēng)洞試驗(yàn)方法研究了在垂直投料管尺寸一定條件下,固體充填物料在垂直投放過(guò)程中的風(fēng)阻特性,得到了固體充填物料的運(yùn)動(dòng)控制方程及在不同投放量條件下固體充填物料的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
　　(2)采用FLUENT數(shù)值模擬軟件分析了固體充填物料垂

3、直投放通道內(nèi)氣流速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)的分布規(guī)律,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),揭示了垂直投料管氣固兩相運(yùn)動(dòng)特征與作用原理,研究了卸壓作用對(duì)氣流場(chǎng)的分布影響,得到了氣流卸壓原理。
　　(3)基于碰撞力學(xué)的基本原理,建立了固體充填物料與被動(dòng)碰撞體的動(dòng)力沖擊模型,分析了固體充填物料垂直投放中的沖擊特征,并采用ANSYS數(shù)值模擬軟件研究得到了被動(dòng)碰撞體在不同沖擊條件下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)規(guī)律,從而提出了固體充填物料垂直投放的緩沖機(jī)理,為固體充填物料垂直投放中緩沖裝

4、置的設(shè)計(jì)與研發(fā)提供了重要的理論依據(jù)。
　　(4)針對(duì)固體充填物料垂直投料管安設(shè)和使用中的重要性,研究了固體充填物料垂直投料管安設(shè)的影響因素,建立了固體充填物料垂直管道安設(shè)的動(dòng)態(tài)控制方程,并提出了固體充填物料垂直投料管材質(zhì)選擇的要求。
　　(5)該技術(shù)在五溝煤礦進(jìn)行成功應(yīng)用,固體充填物料垂直輸送能力達(dá)到550噸/小時(shí),共投放矸石約22萬(wàn)t,系統(tǒng)運(yùn)行良好,取得較好的應(yīng)用效果。
　　該論文有圖93幅,表4個(gè),參考文獻(xiàn)150篇