我國每年有大量煤需破碎后使用。煤的破碎過程能耗高、效率低,因此研究該過程對煤的清潔高效利用具有重要意義。本文選取了神木煤(SM)、紅沙泉煤(HSQ)和五彩灣煤(WCW)三種我國典型煤種,研究其在90℃、120℃、150℃和180℃溫度工況下的力學(xué)破碎特性,從分形層面建立了煤表面細觀結(jié)構(gòu)與力學(xué)行為的關(guān)系,并借助有限元軟件重構(gòu)煤體三維模型,模擬其力學(xué)破碎過程,主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下。首先,測量三種煤的基本參數(shù)及孔隙結(jié)構(gòu)特征,結(jié)果表明三種煤的哈式可磨性指數(shù)(HGI)、孔隙率、孔徑、表觀密度及滲流分形維數(shù)的大小關(guān)系具有一致性,均為SM<HSQ<WCW。神木煤最難磨,五彩灣煤的孔隙結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜�；诜中卫碚�,通過數(shù)字圖像處理軟件和編程軟件計算煤表面細觀結(jié)構(gòu)的分形維數(shù)D。對比典型分形體的理論值和計算值,結(jié)果表明計算精度和可靠性很高。其次,在一個自行設(shè)計搭載的試驗臺架上對三種煤進行不同溫度下的單軸壓縮力學(xué)試驗。結(jié)果表明,隨著溫度升高,三種煤的抗壓強度σ_m(MPa)和彈性模量E(MPa)整體上呈現(xiàn)下降趨勢,神木煤由于煤基質(zhì)和封閉空隙內(nèi)水分的熱膨脹作用,在120℃至18...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

本文編號：3881294