【摘要】：隨著我國煤炭經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,大型封閉式儲煤倉應(yīng)用十分廣泛。封閉式儲煤倉可以集中儲存煤炭,減少大氣環(huán)境污染,方便集中化管理,是煤礦主運(yùn)系統(tǒng)的重要設(shè)施,但是封閉式儲煤倉在長期使用過程中,受煤流沖擊損害問題頻發(fā),造成倉體混凝土破壞影響煤倉穩(wěn)定性,威脅到倉體安全,嚴(yán)重制約主運(yùn)輸系統(tǒng)正常運(yùn)行甚至導(dǎo)致煤倉坍塌。本文以陜北1500萬噸大型運(yùn)輸系統(tǒng)地面煤倉損害控制為背景,通過現(xiàn)場實(shí)測、巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬,對典型高煤倉體混凝土倉壁損害設(shè)計了系統(tǒng)分析,查明了煤倉倉壁損害的影響因素,給出了防護(hù)改造的建議。主要研究如下:(1)對巖石變形的微觀機(jī)理進(jìn)行分析,利用巖石內(nèi)部的吸引力與排斥力結(jié)合力鍵斷裂來說明。當(dāng)巖石受力達(dá)到排斥力的最大峰值點(diǎn)時,巖石內(nèi)部力鍵斷裂,宏觀上就出現(xiàn)巖石破裂,同理當(dāng)巖石受力達(dá)到吸引力的最大峰值點(diǎn)時,巖石內(nèi)部力鍵也會斷裂,巖石宏觀上也表現(xiàn)為巖石破裂。(2)為了提高模擬的準(zhǔn)確性與可靠性,利用離散元模擬軟件進(jìn)行煤樣與混凝土樣的單軸壓裂試驗(yàn)。根據(jù)充填公式通過改變充填體積分?jǐn)?shù)對模擬與現(xiàn)場進(jìn)行比對,得出充填直徑為1mm的小顆粒,其充填體積分?jǐn)?shù)應(yīng)該為0.61時與真實(shí)煤樣比較接近,并用同樣的方法對混凝土進(jìn)行充填,通過與現(xiàn)場真實(shí)混凝土物理屬性進(jìn)行比對,驗(yàn)證了該參數(shù)設(shè)定下混凝土模型的可行性。(3)根據(jù)單軸壓裂所提供的參數(shù)進(jìn)行軟球試驗(yàn)(煤粒塊體與鋼板的撞擊試驗(yàn)),采用正交試驗(yàn)的手段得出在撞擊速度、角度以及粒徑尺寸下,影響其破壞的主次順序,然后根據(jù)牛頓第二定律作用力與反作用力繼續(xù)進(jìn)行硬球試驗(yàn)(煤流與混凝土試驗(yàn)),得出煤流撞擊速度與撞擊角度影響因素的主次順序。(4)根據(jù)混凝土防控對策以及前面數(shù)值模擬研究,對陜北紅柳林煤礦混凝土倉壁進(jìn)行現(xiàn)場勘測以及后期的數(shù)值模擬分析得出溜槽末端同側(cè)混凝土倉壁破壞的主要原因是溜槽末端安裝的水平夾角過大煤流直接和間接撞擊到倉壁導(dǎo)致倉壁破壞。根據(jù)這個原因提出倉體中心落礦方案,并進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)施,現(xiàn)場實(shí)施后效果良好。
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TD564
【圖文】：

西安科技大學(xué)全日制工程碩士學(xué)位論文備，一部分混凝土倉壁破壞極有可能產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，造成的損失不可估量，嚴(yán)重時整個煤倉報廢坍塌造成人員傷亡。因此，對封閉式煤倉進(jìn)行有效的安全監(jiān)測，防止破損，提高事故綜合預(yù)防能力和處理能力，對整個煤炭工業(yè)領(lǐng)域具有十分重要的意義。（a）條形煤倉 （b）圓形煤倉

技術(shù)路線圖

模擬物料宏觀上就表現(xiàn)為破碎。繼傳統(tǒng)壓縮計算機(jī)應(yīng)用已經(jīng)普及并涉及到各類工程和技種重要的研究方法，被大量的運(yùn)用于巖體穩(wěn)與實(shí)際情況有一定的出入[40]，巖體力學(xué)參數(shù)值模擬試驗(yàn)的穩(wěn)定性以及可靠性受參數(shù)選取算結(jié)果，因此，如何確定巖體力學(xué)參數(shù)已成觀分析與模擬變形機(jī)理分析析生的彈性變形與塑性變形都是建立在組成離子團(tuán)等）之間相對位置變化的基礎(chǔ)上。是以一定的距離保持在一定的位置上組成

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本文編號：2748241