【摘 要】
：
针对陕北国家煤炭基地大量现役煤仓煤流冲刷破坏问题,采用实验测试、现场调研、数值模拟、理论分析的研究方法,对千万吨级大型现役煤仓煤流块体入仓运动规律进行了系统研究。建立颗粒流冲击煤仓仓壁的离散元模型,研究不同撞击过程对煤仓壁面造成的撞击损害规律,提出控制煤流撞击损害技术方案。针对柠条塔1800万吨产能煤流煤仓损害难题,开展现役煤仓损害研究,进行损害防护优化,为大型煤仓运营生产安全提供了科学支撑。主要
论文部分内容阅读
针对陕北国家煤炭基地大量现役煤仓煤流冲刷破坏问题,采用实验测试、现场调研、数值模拟、理论分析的研究方法,对千万吨级大型现役煤仓煤流块体入仓运动规律进行了系统研究。建立颗粒流冲击煤仓仓壁的离散元模型,研究不同撞击过程对煤仓壁面造成的撞击损害规律,提出控制煤流撞击损害技术方案。针对柠条塔1800万吨产能煤流煤仓损害难题,开展现役煤仓损害研究,进行损害防护优化,为大型煤仓运营生产安全提供了科学支撑。主要的研究成果如下:（1）煤流物理力学参数测定和仿真参数的拟定。通过对柠条塔煤矿现役煤仓原仓煤流的煤粒块体进行现场选样,按照岩石物理力学性能测定标准,实验室测定样品的单轴抗压强度、密度等参数;利用模拟软件进行单轴实验的模拟拟合,确定模拟仿真的充填体积分数赋参值为0.61。（2）通过EDEM软件,模拟煤流撞击仓壁运动。基于控制变量法的原则,对速度、密度、角度及体积大小进行控制限定,以被撞击面能量积累值反应被撞击面的撞击程度;通过仿真模拟分析各个因素对仓壁撞击程度的影响程度和关系,并拟合出对仓壁撞击程度最小的运输方式（煤流运动方式）。（3）建立煤仓仓壁煤流撞击损害模型,模拟新型双复合修复材料的抗冲能力。引入恢复系数对撞击后的速度进行求值,并通过动能及势能的损失量进行计算,得到仓壁能量累计值,判断出撞击损害最小的入射速度及角度,验证最小冲击方案的合理性。同时选取新型材料作为已经冲击破坏的仓壁修补材料,对新型材料在撞击的过程进行仿真模拟,结果显示新型材料能够有效改善现阶段的冲击状态。（4）基于模拟及理论计算,对现役落煤仓进行螺旋溜槽的优化。根据最小撞击程度的运输方案及螺旋溜槽中的煤流运动受力状态进行落煤筒仓的优化,并对优化后的落煤仓进行生产运输的模拟,结果显示,优化后的煤仓能量积累较少,冲击程度降低,并可实现中心低速落煤,减少了二次冲击。同时通过FLAC3D对优化后的落煤筒进行螺旋溜槽添加的可能性和安全性模拟分析。
其他文献
近年来,虽然我国煤炭行业的安全生产情况持续好转,但形势依然严峻,各类重大及以上煤矿事故仍时有发生。面对严重的煤矿事故危害,煤矿企业完备的应急能力不仅是其抵抗事故的有力武器,也是维持自身稳定发展的重要支撑。因此,构建一套系统完整、科学高效的煤矿应急能力评价体系,以促进煤矿企业应急能力的不断提升,对煤矿企业长远发展而言是十分重要且必要的。本文以煤矿企业应急能力为研究对象,针对以往研究中对煤矿应急能力评
通过施工钻孔来抽采煤体中的瓦斯具有安全性高、经济成本低等优势,是现行我国煤矿瓦斯治理工作中最为重要的手段之一。但是在煤矿实际瓦斯抽采过程中,随着抽采工作的进行,煤体内瓦斯被逐渐抽出,且钻孔中所抽出气体瓦斯浓度降低,不仅增加了管路中瓦斯爆炸的风险,也不利于抽出瓦斯的再利用。因此本文在流体力学、渗流力学、岩石力学等相关理论基础上,采用理论推导、赋值分析、物理相似模拟、数值模拟、现场测定的研究方法,围绕
目前,我国大部分矿区已经进入深部开采,然而,由于深部区域煤层埋深大,地应力较高、顶板运动规律不清楚、覆岩运移活跃等因素对煤矿开采造成了严重影响。以山西潞安集团余吾煤矿为例,该矿区煤层开采深度多处于500m以上,采场应力高,围岩控制难度大,且缺乏对采场顶板覆岩活动过程的全面认识。因此,本文基于余吾煤矿高应力工作面地质条件,采用调研分析、物理实验、理论分析、数值计算和现场实测相结合的方法,对余吾高应力
近年来,我国火灾事故虽有好转的趋势,火灾起数、死亡人数、直接经济损失均有所下降,但火灾事故的总体安全形势依然不容乐观。商业综合体是发生火灾的主要场所之一,一旦发生火灾,极易造成巨大的人员伤亡和财产损失。本文以安某商业综合体为例,应用PyroSim和Pathfinder对该商业综合体火灾情景人员应急疏散问题进行研究。根据商场实际参数,应用PyroSim软件建立火灾模拟建筑模型,对3种火灾情景进行模拟
不可移动文物作为人类文明发展的历史载体和见证者,有着特殊的历史、文化及经济价值。大多数不可移动文物属于露天文物,长期以来遭受着自然的侵害,其健康状况日趋恶化。文物预防性保护是延长文物寿命和其价值的重要前提和依据,因此,对不可移动文物病害预测的研究具有重要意义。文物预防性保护就是利用一切有利于考古遗产研究和保护的科学技术,对文物病害进行预测。随着文物保护物联网技术的发展,现有的预防性文物保护体系在环
煤炭资源的大规模或过度开采引发了矿区一系列生态环境、地表沉陷以及人民安全等问题,加之小型煤矿的增多又加剧了这些问题的严重性。因此,亟须对矿区开采沉陷进行及时、高效的全面监测及分析,从而掌握开采沉陷规律,为矿区开采及治理提供可靠依据。合成孔径雷达干涉测量（Interferometry Synthetic Aperture Radar,InSAR）技术作为一种先进的对地观测方法,因其全天时、全天候、大
采煤机在采煤过程中,尤其在大倾角、急倾斜工作面工作时,所需制动扭矩大,容易导致制动器发热、磨损。制动摩擦盘在工作中容易产生热变形、热衰退等现象,甚至出现因过热造成的摩擦失效、制动失稳及结构损坏等情况。本论文旨在原有多盘制动器的基础上,结合采煤机的结构及工作特点,通过对多盘制动器结构的改进,利用采煤机冷却系统的水路系统,对制动器摩擦片进行过流式强制水冷,改善其工作性能,克服采煤机制动器失稳现象,提出
大倾角煤层在开采过程中会出现沿煤层倾斜方向覆岩应力分区特征明显,且受载程度不均匀,支架滑、倒及架间挤、咬现象加剧,严重影响了支护系统的稳定性,易造成安全事故,严重影响工作面的安全高效生产。大倾角煤层可采用人工矸石局部充填的方法,深入分析上覆岩层的运移规律,可为解决大倾角煤层长壁采场岩层运动和矿压显现控制提供理论依据,且丰富了大倾角煤层开采理论,对大倾角煤层充填开采提供科学基础,研究具有重要的理论和
煤炭是我国在经济发展过程中不可或缺的主要化石能源之一,随着经济的快速发展原煤产量逐年稳步增加。但是,由于煤炭化学性质不稳定,易受潮风化,发生氧化自燃,对运输和贮存过程带来了巨大的威胁。因此,众多阻化煤自燃的手段应运而生,其中,抗氧化剂作为现阶段研究的热点方向,在医疗、食品、化工的领域有着广泛的应用背景,然而在阻化煤自燃方面的研究较少,因此本文选取变质程度较低的新疆哈密煤为研究对象,以三种常用抗氧化
随着脱贫攻坚战的全面胜利以及乡村振兴战略的实施,原本表现为分布散乱、集约利用程度低的农村居民点布局已无法满足人民日益增长的美好生活需要。因此,本文以东乡族自治县为研究区,从三个方面展开相关研究:首先,综合运用GIS空间分析、景观指数等方法探索研究区内农村居民点的时空演变特征并对相关影响因素进行分析;其次,在影响因素研究的基础上构建农村居民点布局阻力评价指标体系,对东乡族自治县农村居民点的布局适宜性