煤矿采空区风力充填粉煤灰气力输送特性实验研究

发布时间：2017-08-17 16:29

  本文关键词：煤矿采空区风力充填粉煤灰气力输送特性实验研究

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【摘要】：随着目前煤质以及赋存条件比较好的煤炭资源逐渐枯竭,对之前由于开采技术不足、经济成本比较高而放弃开采的“三下”煤炭资源重新进行开采又进入了人们的视野。与此同时,传统煤炭开采方法还会形成大量的采空区从而使得地表的建筑物和构筑物发生沉陷,并且在地表还会有大量的煤矸石堆积,这就使得大量农村可耕土地被严重污染,堆存煤矸石的尾矿库还存在着滑坡崩塌的隐患。基于上述工程背景,进一步深入研究并推广采用充填开采技术不仅可以减轻煤炭开采对地表建筑以及环境的影响,而且还可以合理利用煤矸石以及煤炭燃烧后的粉煤灰等废弃物,能够有力地推动我国煤炭开采与利用领域的变革,实现煤炭清洁高效利用。本文以煤矿采空区风力充填为研究背景,采用粉煤灰为输送物料、干燥洁净压缩空气为输送气体,通过太原理工大学正压仓泵式气力输送系统,并综合运用ECT电容层析成像系统,对整个气力输送过程中的相关输送特性进行了研究。本文的主要研究内容与方法主要包括以下几个方面:1、总结分析了目前国内外气力输送理论研究成果;2、介绍了整个气力输送系统的组成单元与主要设备情况;3、运用理论研究方法对气力输送中输送物料颗粒的受力情况进行了分析研究;4、运用理论研究方法对与气力输送密切相关的各项参数进行了计算分析;5、通过布置于输送管道中的压力变送器,运用实验研究方法对整个气力输送系统各个节点的压力变化情况进行了分析研究,并综合运用理论研究方法对水平弯管输送的压降变化规律进行了分析研究。6、通过布置于输送管道中的ECT电容层析成像系统,运用实验研究方法对不同气力输送条件下整个输送过程中气固两相流流型的变化情况进行了研究。
【关键词】：煤矿采空区 粉煤灰 气力输送 水平弯管 电容层析成像
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD823.7
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 研究课题的提出及意义9-10
• 1.2 充填开采研究现状10-13
• 1.2.1 顶板管理的四种方法10-11
• 1.2.2 充填开采的研究现状11-13
• 1.3 气力输送研究现状13-19
• 1.3.1 气力输送技术的发展13-14
• 1.3.2 气力输送技术的特点14-15
• 1.3.3 气力输送系统的分类15-19
• 1.4 研究的主要内容与方法19
• 1.5 研究的技术路线19-21
• 第二章 粉煤灰气力输送系统与理论研究21-59
• 2.1 粉煤灰气力输送系统21-33
• 2.2 粉煤灰气力输送理论研究33-57
• 2.2.1 物料性质33-38
• 2.2.2 气力输送系统主要参数38-44
• 2.2.3 气力输送系统的受力特性44-49
• 2.2.4 气力输送系统的动力学特征49-57
• 2.3 小结57-59
• 第三章 粉煤灰气力输送阻力特性研究59-73
• 3.1 粉煤灰气力输送实验方案59-62
• 3.1.1 气力输送实验主要内容与方法59
• 3.1.2 气力输送实验主要流程59-61
• 3.1.3 气力输送实验数据记录61-62
• 3.2 气力输送阻力特性研究62-67
• 3.3 水平弯管压降特性67-72
• 3.3.1 气相摩擦压力损失68-69
• 3.3.2 重力压力损失69-70
• 3.3.3 动能压力损失70-71
• 3.3.4 固相摩擦压力损失71-72
• 3.4 小结72-73
• 第四章 电容层析成像技术气力输送系统输送特性研究73-95
• 4.1 ECT测量的基本原理73-74
• 4.1.1 ECT测量原理73
• 4.1.2 ECT测量电路73-74
• 4.2 ECT图像重建准则74-76
• 4.3 ECT图像重建算法76-81
• 4.4 ECT图像重建系统81-83
• 4.5 ECT实验数据综合分析83-93
• 4.6 小结93-95
• 第五章 结论与展望95-99
• 5.1 基本结论95-96
• 5.2 主要问题96
• 5.3 改进方向96-99
• 参考文献99-103
• 致谢103-105
• 攻读硕士期间发表论文和参加的科研项目105

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本文编号：690001