大型煤仓仓壁煤流冲击致裂机理研究

发布时间：2020-07-10 01:04

【摘要】：随着我国煤炭经济的快速发展,大型封闭式储煤仓应用十分广泛。封闭式储煤仓可以集中储存煤炭,减少大气环境污染,方便集中化管理,是煤矿主运系统的重要设施,但是封闭式储煤仓在长期使用过程中,受煤流冲击损害问题频发,造成仓体混凝土破坏影响煤仓稳定性,威胁到仓体安全,严重制约主运输系统正常运行甚至导致煤仓坍塌。本文以陕北1500万吨大型运输系统地面煤仓损害控制为背景,通过现场实测、岩石力学实验、数值模拟,对典型高煤仓体混凝土仓壁损害设计了系统分析,查明了煤仓仓壁损害的影响因素,给出了防护改造的建议。主要研究如下:(1)对岩石变形的微观机理进行分析,利用岩石内部的吸引力与排斥力结合力键断裂来说明。当岩石受力达到排斥力的最大峰值点时,岩石内部力键断裂,宏观上就出现岩石破裂,同理当岩石受力达到吸引力的最大峰值点时,岩石内部力键也会断裂,岩石宏观上也表现为岩石破裂。(2)为了提高模拟的准确性与可靠性,利用离散元模拟软件进行煤样与混凝土样的单轴压裂试验。根据充填公式通过改变充填体积分数对模拟与现场进行比对,得出充填直径为1mm的小颗粒,其充填体积分数应该为0.61时与真实煤样比较接近,并用同样的方法对混凝土进行充填,通过与现场真实混凝土物理属性进行比对,验证了该参数设定下混凝土模型的可行性。(3)根据单轴压裂所提供的参数进行软球试验(煤粒块体与钢板的撞击试验),采用正交试验的手段得出在撞击速度、角度以及粒径尺寸下,影响其破坏的主次顺序,然后根据牛顿第二定律作用力与反作用力继续进行硬球试验(煤流与混凝土试验),得出煤流撞击速度与撞击角度影响因素的主次顺序。(4)根据混凝土防控对策以及前面数值模拟研究,对陕北红柳林煤矿混凝土仓壁进行现场勘测以及后期的数值模拟分析得出溜槽末端同侧混凝土仓壁破坏的主要原因是溜槽末端安装的水平夹角过大煤流直接和间接撞击到仓壁导致仓壁破坏。根据这个原因提出仓体中心落矿方案,并进行现场实施,现场实施后效果良好。
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD564
【图文】：

煤仓,设备,混凝土仓壁,工程硕士学位

西安科技大学全日制工程硕士学位论文备，一部分混凝土仓壁破坏极有可能产生连锁反应，造成的损失不可估量，严重时整个煤仓报废坍塌造成人员伤亡。因此，对封闭式煤仓进行有效的安全监测，防止破损，提高事故综合预防能力和处理能力，对整个煤炭工业领域具有十分重要的意义。（a）条形煤仓（b）圆形煤仓

技术路线图

势能,动能,空间格子,物质粒子

模拟物料宏观上就表现为破碎。继传统压缩计算机应用已经普及并涉及到各类工程和技种重要的研究方法，被大量的运用于岩体稳与实际情况有一定的出入[40]，岩体力学参数值模拟试验的稳定性以及可靠性受参数选取算结果，因此，如何确定岩体力学参数已成观分析与模拟变形机理分析析生的弹性变形与塑性变形都是建立在组成离子团等）之间相对位置变化的基础上。是以一定的距离保持在一定的位置上组成

【参考文献】