大直径冷冻水输送井设计中关键问题的研究

随着煤炭开采深度的增加,地温热害问题日趋严重,严重危害了矿工的身体健康,影响工作效率。采用地面大直径钻井向井下输送冷冻水是一种有效的降温方案。文章将对冷冻水输送井井管的冷水保温材料和井管底部开口连接方法进行研究。     

乳胶基质水环输送的机理研究

对目前广泛应用于乳化炸药混装车上的水环输送乳胶基质的减阻机理进行了理论分析, 分别推导出层流同心水环、湍流同心水环的速度分布与流量计算公式, 并得到了从层流到湍流的转捩判据。此外, 优化了水环润滑装置结构参数, 提出了稳定水环输送的相关措施。     

热电厂燃煤输送过程中的粘结特性研究

通过多种宏观和微观测试手段，定量研究湖南耒阳电厂的矿物组成，揭示了该热电厂燃煤在输煤系统产生粘结的物质条件为蒙脱石。运用球团学、表面及胶体化学和矿物学原理分析了燃煤因含蒙脱石而产生粘结的机理，并提出了采用静态粘结性指数作为评价燃煤输送过程中产生粘结性强弱的指标     

煤水输送及分离技术研究和应用

随着国家对煤矿安全文明生产的要求的不断提高,抽采巷道煤水处理作业对矿井环境的影响、工人的劳动保护、水资源的循环日益重要。研制了具有自主知识产权、高效、自动化程度高、适宜在煤矿抽采巷道使用的煤水分离处理系列装备,该技术解放了生产力、提高了打钻开机台数和开机时间及打钻效率,加快了工作面接替速度,间接创造了巨大的经济效益。研究对提高抽采巷道煤水分离处理的作业质量和工作效率、改善煤矿巷道环境、保护工人身体健康,具有显著的实际意义。     

煤水管道输送自动控制系统

阐述了在煤水管道输送技术中 ,采用自动控制系统 ,通过检测煤水浓度 ,采用软件的计算与比较结果 ,使输送的煤水浓度控制在工艺要求的最佳范围 ,最大地提高经济运行效果 ,为煤水管道输送 ,提供了一种有价值的控制手段 通过实践 ,证明了该系统的科学性、稳定性与可靠性 ,经济效果显著 ,有利于煤水管道输送技术的推广应用。     

水隔膜泵在尾矿输送系统中的应用研究

尾矿水力输送系统中,尾矿矿浆的输送浓度与输送设备配置以及回水综合利用、工程建设投资及生产运营成本等都有直接关系。需根据生产特点、总体布置、地形条件进行多方案的技术经济比较,才能确定最优输送配置方案。基于水隔膜泵的性能特点,与常用尾矿输送泵作技术经济对比分析,以马角石铜矿尾矿输送为例,确定水隔膜泵作为该矿山尾矿输送动力设备最为经济合理。同时优选出最佳尾矿输送浓度与之匹配,使尾矿输送系统经济节能、安全环保。     

乳胶基质在输送过程中管内压降的研究

采用流变学原理对乳胶基质在管内输送过程中的流动特性进行了分析, 得出了乳胶基质在直管、弯管和锥形管道内压降的计算公式, 并对系统管内压降进行了计算。研究结果表明, 乳胶基质在输送过程中管内的理论计算压降与实测压降具有较好的一致性。     

瓦斯输送管道水封阻火泄爆机理研究

为有效阻止瓦斯抽采管路中爆炸火焰向管路进口方向传播,保障地面和井下抽放泵站设备的安全,在瓦斯抽采管路上不同位置安装阻火泄爆装置。当爆炸火焰到达时,通过泄放爆炸能量和水路封锁,能阻断火焰传播。根据水封阻火泄爆机理及相关标准设计一种水位自控式水封阻火泄爆装置,并采用计算流体力学软件对其进行性能分析,证明了阻火泄爆机理的有效性及装置的可靠性。     

活塞式压缩机中冷器应用研究

活塞式压缩机作为目前应用最为广泛的气体压缩通用机械，在石油化工、化工、机械、采矿：制冷、制药、冶金、建筑、土木、食品和国防等工业部门得到应用。中冷器是压缩机的重要辅助没备，直接影响压缩机的性能、经济性和安全运行，但压缩机实际运行中往往存在中冷器冷却能力不足、能耗高、易堵塞、发生泄漏等问题，因此必须对中冷器进行改造和应用研究。     

瓦斯输送管道水封阻火泄爆技术研究

为指导煤矿瓦斯输送管道水封阻火泄爆装置的正确设计和使用,采用DN500、DN700两种瓦斯爆炸试验管道系统,对管道内不同浓度瓦斯爆炸压力火焰传播规律及2种管径水封阻火泄爆装置阻火泄爆性能进行研究。结果表明:水封阻火泄爆装置安装位置和有效水封高度是影响阻火泄爆性能的关键因素,水封桶内气体流速决定了水封高度和装置阻力损失。为保证阻火泄爆性能,应在装置上设置可靠的水位监测控制系统,管径小于DN500的装置水封桶气体过流面积应大于输送管道过流面积的4倍;使用时,装置安装位置距离爆炸点不大于30 m,控制输送管道气体流速不超过10 m/s。     

煤泥水输送管道斜支撑的设计

煤泥水输送管道原设计为螺旋焊管 ,而订货时误订为钢板卷制的对接焊管 ,且焊缝质量达不到技术要求 ,因此对其采取加强措施 ,以满足使用强度要求。斜支撑的增加 ,大大地改善了对接焊管的受力状况。使用 2a ,未发现任何变形、破损等异常现象     

深海锰结核采矿输送过程对海水水质的影响研究

模拟深海采矿输送环境, 研究了深海锰结核在采矿输送过程中重金属的溶出情况, 考察其对海水水质产生的影响。结果表明: 在锰结核矿浆体积浓度15%(液固质量比1.65∶1)、溶出时间30 min、溶出温度25 ℃、搅拌速度200 r/min、溶出压力10 MPa最优溶出条件下, 海水中重金属Pb、Zn、Ni和Mn的浓度最高, 但均未超过《海水水质标准》(GB3097-1997)Ⅳ类水水质标准, 因此, 此类以氧化矿为主的锰结核采矿输送过程不会造成海水重金属污染。     

防爆柴油机增压中冷技术的应用研究

基于对柴油机防爆改装后存在问题的分析,结合煤矿井下环境的特殊性,提出用配有水-空进气中冷器的增压中冷技术改进防爆柴油机性能的方案,通过分析增压中冷技术对功率及排放的影响,表明该方案可提高防爆柴油机功率并降低排放。     

履带式煤水(气)分离及计量输送装置研究

针对穿层钻孔施工(水力冲孔)过程中煤水(气)混合物无法有效分离、计量不准、工作人员劳动强度大等难题,研制了履带式煤水(气)分离及计量输送装置。装置采用履带行走,转动部分采用液压控制,气、水分离及计量系统采用集成智能控制,达到全部自动化的目标。煤水(气)混合物通过防喷装置排渣口进入流量自动控制装置,通过高、低浓度瓦斯分源抽采,实现多台钻机平行作业期间抽采能力合理匹配;通过螺旋输送机及条缝筛的合理布置,实现了煤水混合物的煤、水自动分离,同时通过螺旋输送机下部的存水实现瓦斯有效密封;当煤渣达到箱体设计煤量时触发煤位传感器释放信号,驱动计量箱体旋转,空箱体继续接煤,含煤箱体将煤渣倒入输送装置,并完成一次计量;输送装置将煤渣输送至矿车或输送带上,运离施工地点。     

低密度聚乙烯生产过程中二次机及中冷器结垢分析

LDPE树脂工业化过程中二次压缩机及中冷器普遍存在聚乙烯结垢问题。熔融指数、密度测试结果显示,二次机和中冷器结垢物熔融指数及密度均分别为0.03g/10min,0.942g/cm3及0.12g/10min,0.936g/cm3,表明污垢并非来自高压循环气系统夹带。FT-IR测试结果,显示合格LDPE树脂和结垢物图谱在1364.69cm-1,1375.24cm-1中均出现叔丁基特征峰;在1721.42cm-1及1740cm-1均出现了酯类C=O伸缩振动吸收峰。红外图谱并未出现醚类碳-氧吸收峰,表明过氧化引发剂参与结垢物形成,氧气并未参与组合阀及中冷器污垢形成反应。本文证实了自由基来源、聚乙烯白色污垢的成因,对解决LDPE工业化过程中组合阀、中冷器结垢问题具有重要参考价值。     

冷冻取芯过程含瓦斯煤样温度场演化规律模拟研究

冷冻取芯技术是一种能显著提高井下煤层瓦斯含量测定精度的取样技术,煤芯温度的高低直接影响着取芯过程瓦斯损失量的大小。为了研究冷冻取芯过程煤芯温度场的演化规律,依托自主研发的含瓦斯煤冷冻响应特性模拟平台,开展了不同管壁温度条件下的冷冻取芯煤芯降温物理模拟试验;并通过建立含瓦斯煤芯气固耦合传热模型,借助COMSOL数值模拟软件对现场取样过程中的煤芯温度场时空分布进行了预测。结果表明:常规取芯时,煤芯内部轴向温度Th随着轴向高度h及时间t的增加而升高,可采用Poly2D函数拟合;径向温度Td也随径向距离d,t呈Poly2D函数升高;当取芯管外壁温度为90~150℃,取芯时长30 min时的煤芯中心温度分别高达46.3~62.0℃,取芯时长60 min时,煤芯中心温度接近管壁的温度。冷冻取芯时,取芯管内的制冷剂能有效隔绝外壁的切削摩擦热量,并使煤芯迅速降温,前60 min内为快速降温阶段,随后降温速度减慢;煤芯内部沿轴向温度基本没有变化,而径向上存在明显的温度梯度,径向温度Td随径向距离d,t的增加呈负指数下降。当冷源强度一定时,随着取芯管外壁温度降低,煤芯所能达到的极限低温就越低,降温速度也越快;管壁温度分别为90,110,130和150℃时,取芯时长30 min时煤芯中心温度降至-27.30,-13.20,2.05和16.80℃,取芯60 min时煤芯内部各点基本降至同一低温,煤芯导热系数随环境温度降低呈线性减小。     

垂直螺旋输送过程中物料动力学分析

取物料颗粒为分析对象,以螺旋的转动为相对运动,对考虑科氏加速度的螺旋输送过程中物料颗粒动力学情况进行了分析,构建了其受力图。对物料颗粒与叶片无相对运动的状态进行了分析,得到了物料即将产生相对运动时螺旋叶片转速的计算公式,为螺旋输送的临界转速设计提供了依据。对物料匀速输送过程进行了分析,得到了物料颗粒的动力学参数与螺旋转速之间的数学关系,在此基础上借助积分方法,可以为螺旋的输送速度计算提供参考。