本文關(guān)鍵詞：漿體膨脹復(fù)合材料自助化制備裝置關(guān)鍵技術(shù)研究

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【摘要】：我國(guó)煤礦存有巨量的“三下”(鐵路、水體和建筑物下)壓煤,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),僅生產(chǎn)礦井“三下”壓煤就高達(dá)數(shù)百億噸,為滿(mǎn)足工業(yè)對(duì)煤炭需求,同時(shí)盡量避免開(kāi)采沉陷,充填采煤應(yīng)運(yùn)而生。漿體膨脹復(fù)合材料充填采煤法是實(shí)現(xiàn)充填采煤的有效方法,與其他充填采煤法相比具有充填漿體含水量高、充填效果好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。充填漿體制備是實(shí)現(xiàn)采空區(qū)回填的關(guān)鍵技術(shù),其過(guò)程主要包括漿體膨脹復(fù)合材料混合、漿體制備及漿體輸運(yùn)。本課題以淄博王煤礦業(yè)有限公司的漿體膨脹復(fù)合材料自助化制備裝置為研究對(duì)象,針對(duì)現(xiàn)有充填漿體制備與輸送裝備落后、工藝復(fù)雜、充填成本較高、材料短缺等阻礙充填采煤技術(shù)發(fā)展與推廣的問(wèn)題,開(kāi)發(fā)新的充填漿體自助化制備裝置,并對(duì)漿體制備的工藝流程及粉料混合、卸料特性、離心制漿等關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)深入研究。本文的研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:(1)開(kāi)發(fā)了適用于高產(chǎn)礦井充填采煤需要的漿體膨脹復(fù)合材料自助化制備裝置。本課題針對(duì)高產(chǎn)礦井的充填采煤需求,對(duì)粉料混合、卸料特性、離心制漿等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了理論分析、實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬,提出了全新的充填漿體制備工藝;開(kāi)發(fā)了制漿與輸送一體化的漿體膨脹復(fù)合材料自助化制備裝置。(2)發(fā)明了微細(xì)粉料彌漫式混合方法,并完成了混料器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與Fluent分析完成了混料器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),根據(jù)入料口與出料口面積比、圓柱與圓臺(tái)高度比等影響混料器混料性能的因素完成了混料器結(jié)構(gòu)優(yōu)化。(3)發(fā)明了漿體膨脹復(fù)合材料的渦旋式制漿方法,并完成了離心制漿器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與Fluent分析完成了離心制漿器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),根據(jù)離心制漿器總高度及圓柱與錐體高度比等影響離心制漿器制漿性能的因素完成了離心制漿器結(jié)構(gòu)優(yōu)化。(4)完成了卸料特性研究,探索發(fā)現(xiàn)了制漿工序的自適應(yīng)給料規(guī)律。儲(chǔ)料倉(cāng)卸料采用的是“負(fù)壓+重力”吸入法,在給料管徑不變的情況下,渦旋負(fù)壓決定了給料流量。經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究與CFD軟件數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)了制漿工序的自適應(yīng)給料規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：漿體膨脹復(fù)合材料 自助化制備裝置 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化 卸料性能研究 Fluent模擬
【學(xué)位授予單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TD823.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 課題來(lái)源及研究意義9-11
• 1.1.1 課題的來(lái)源9
• 1.1.2 課題研究意義9-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國(guó)外研究與應(yīng)用現(xiàn)狀13
• 1.3 本課題的主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 第二章 漿體自助化制備裝置的主要技術(shù)特征15-24
• 2.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)15-16
• 2.2 產(chǎn)品技術(shù)特征與性能指標(biāo)16-19
• 2.2.1 產(chǎn)品工作過(guò)程16-18
• 2.2.2 主要技術(shù)特征18
• 2.2.3 主要性能指標(biāo)18-19
• 2.2.4 產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域19
• 2.3 與國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品對(duì)比分析19-23
• 2.3.1 工藝鏈對(duì)比19-20
• 2.3.2 機(jī)械系統(tǒng)對(duì)比20-22
• 2.3.3 主要性能指標(biāo)對(duì)比22
• 2.3.4 結(jié)論22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 粉料混合原理研究與混料器結(jié)構(gòu)優(yōu)化24-31
• 3.1 引言24
• 3.2 混料原理研究及混料器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24-26
• 3.2.1 漿體膨脹復(fù)合材料組成24-25
• 3.2.2 混料器混料原理25
• 3.2.3 混料器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)25-26
• 3.3 基于Fluent的混料器結(jié)構(gòu)優(yōu)化26-30
• 3.3.1 模型選擇26
• 3.3.2 網(wǎng)格劃分及初始條件設(shè)置26-27
• 3.3.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析27-29
• 3.3.4 混料器結(jié)構(gòu)優(yōu)化29-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 第四章 離心制漿原理研究與離心制漿器結(jié)構(gòu)優(yōu)化31-39
• 4.1 引言31
• 4.2 制漿原理研究及離心制漿器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)31-32
• 4.2.1 離心制漿器制漿原理31
• 4.2.2 離心制漿器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)31-32
• 4.3 離心制漿器結(jié)構(gòu)優(yōu)化32-38
• 4.3.1 模型選擇32-33
• 4.3.2 網(wǎng)格劃分及初始條件設(shè)置33-34
• 4.3.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析34-36
• 4.3.4 離心制漿器結(jié)構(gòu)優(yōu)化36-38
• 4.4 本章小結(jié)38-39
• 第五章 卸料性能研究及儲(chǔ)料倉(cāng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化39-56
• 5.1 儲(chǔ)料倉(cāng)卸料原理研究39-45
• 5.1.1 復(fù)合粉料的堆積密度研究39-40
• 5.1.2 儲(chǔ)料倉(cāng)卸料特性的實(shí)驗(yàn)研究40-45
• 5.2 制漿工藝流程設(shè)計(jì)45-50
• 5.2.1 制漿與輸送工藝流程45-48
• 5.2.2 漿體濃度調(diào)節(jié)及其自適應(yīng)性48-50
• 5.3 關(guān)鍵零部件強(qiáng)度計(jì)算50-55
• 5.3.1 儲(chǔ)料倉(cāng)有限元分析50-53
• 5.3.2 儲(chǔ)料倉(cāng)底座設(shè)計(jì)與強(qiáng)度優(yōu)化53-55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 第六章 總結(jié)與展望56-58
• 6.1 總結(jié)56
• 6.2 展望56-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 致謝61-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文62

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本文編號(hào)：1109600