海孜煤矿9煤层煤样瓦斯解吸规律研究

为了研究海孜煤矿9煤层煤体的瓦斯解吸规律,在实验室对煤样进行了5种不同瓦斯平衡压力下解吸量的测定,通过对解吸数据进行分析处理,发现瓦斯平衡压力与煤样的解吸具有正相关性,对数公式能相对准确地描述煤层的瓦斯解吸规律。对数公式中系数A与瓦斯平衡压力满足指数关系,得到了针对本煤层的指数公式。利用现场煤样瓦斯解吸曲线拟合系数A与指数公式可以对煤层瓦斯压力进行推算,现场验证效果较好,具有较高的应用价值。     

球轴承塑料保持架锁口变形及模态分析

工程塑料保持架托辊轴承多用于煤矿输送机械。在高转速下,工程塑料保持架兜孔锁口处会产生扩张变形,严重时会导致保持架的脱落。根据保持架轻量化原则,在原有保持架基础上减轻梁部质量,利用Pro/E软件分别建立了深沟球轴承工程塑料保持架改进前、后的三维模型,在ANSYS Workbench中对改进前、后保持架兜孔锁口的位移变化及保持架自由模态进行了有限元分析。结果表明:改进后保持架的最高许用转速为15 000 r/min;在10 000 r/min工况下,改进后的保持架面内弯曲振动频率相比改进前有效避免产生共振的比例提高14%~66%;改进后的保持架径向翘曲振动频率相比改进前有效避免产生共振的比例提高30%~60%。     

不同冲击倾向性型煤的制取及其力学指标测定

利用岩石三轴试验机在不同成型压力下制取得到具有不同冲击倾向性的型煤。为了验证型煤的冲击倾向性,对所制得型煤进行了单轴压缩试验,引入考虑时间效应的冲击能量速度指标W_(ST)对制取的型煤进行冲击倾向性判别。结果表明,依据冲击能量速度指标W_(ST)判别型煤的冲击倾向性简便、快捷且具有更高的可靠度;成型压力对型煤冲击倾向性影响较大,依据现有配比得出70 MPa与90 MPa成型压力下制得的型煤不具有冲击倾向性,而100 MPa及120 MPa成型压力下制得的型煤具有中等冲击倾向性,研究结论可为后期冲击-突出复合型动力灾害的相似模拟提供借鉴。     

静态煤粉分离器中颗粒运动特性数值模拟研究

为了研究不同性质的颗粒在静态煤粉分离器内部的运动行为,利用Fluent数值模拟软件包,采用雷诺应力模型(RSM)和离散相模型(DPM)对分离器内的流场流态和不同粒度、密度颗粒的运动轨迹进行模拟,并从动力学角度分析了颗粒在第一分离区和离心分离区的运动状态,同时使用实验室静态分离器进行试验验证。研究结果表明,模拟数据与实验室实验数据结果匹配度良好,颗粒的密度越大在流场中的加速度越小,密度通过影响颗粒在流场中的运动,进而影响颗粒的分离效率;颗粒在第一分离区为单一的轴向运动,在离心分离区为复杂的三维旋转运动,湍流场对颗粒"鱼钩效应"的产生有一定的影响。     

基于瓦斯解吸特性推算煤层瓦斯压力的方法

为了能够准确快速确定煤层瓦斯压力,基于煤层瓦斯解吸特性提出了确定煤层瓦斯压力的新方法.通过对煤屑瓦斯扩散过程理论解的进一步分析得出煤层瓦斯压力与煤屑解吸对1~3mm粒径煤样具有确定关系.解吸测定,通过不同公式对解吸数据的拟合分析发现对数公式能够更好的拟合解吸曲线,从而确定对数公式为最佳拟合公式.对数公式中系数A能够表明煤样在不同瓦斯压力下解吸趋势的差异性,与瓦斯压力具有指数关系.并且在不同暴露时间下其数值可以保持在稳定值,可以利用系数A与瓦斯压力的关系进行煤层瓦斯压力的推算.     

发动机主轴轴承保持架结构改进及工艺

发动机主轴轴承失效的主要形式之一就是保持架的损坏,而保持架损坏的原因主要是保持架的磨损及滚动体对保持架的冲击。根据高速滚子轴承中保持架的受力分析,对保持架的结构进行了改进,从而改善了轴承润滑及保持架运动的稳定性,提高了保持架的安全性和可靠性。     

料仓粘煤清堵空气炮清堵系统性能测试

为了验证空气炮的清堵效果,设计并搭建了空气炮冲击力测试平台,对不同充气压力下的空气炮的瞬态冲击进行测试,研究了空气炮的破拱能力,分析了空气炮用于解决煤仓和箕斗粘煤堵塞的优点,为空气炮的合理设计提供了科学依据。     

旋流连续离心分选机对赤铁矿分级的响应曲面法优化分析

旋流连续离心分选机是基于旋流离心分离技术和流化床分选原理开发的新型分选设备。研究采用旋流连续离心分选机,针对赤铁矿进行分级试验,分析并确定了不同粒级赤铁矿分级的主要影响因素和最佳工艺参数。在试验研究的基础上,通过响应曲面法分析了旋流连续离心分选机工艺参数间的交互作用对赤铁矿分级效率的影响,并进行了参数优化,优化后的工艺条件为给料压力51.35kPa、反冲水压力12.14kPa、底流口压力32.27kPa,在此条件下,试验验证得到粗粒级(+0.074~-0.15mm)和细粒级(-0.074mm)赤铁矿的分级效率的平均值分别为68.19%和53.12%的良好指标,这一结果与预测值基本一致且分级效果比较好。本研究为响应曲面法应用于赤铁矿等矿石的分级提供了一定的参考和借鉴。     

上倾角含水瓦斯压力测压孔压力恢复曲线分析

为了在测压孔积水条件下准确测定煤层瓦斯压力,通过理论分析测压孔周围三维空间内瓦斯、水压力的曲线分布,得出测压孔内瓦斯压力恢复曲线为双曲线形,水压恢复曲线为直线形,在寺河矿三水沟对钻孔瓦斯压力恢复曲线的测定验证了上述结论。     

本煤层瓦斯抽采预期抽采时间分析

为了对工作面既定瓦斯抽采率进行合理抽采时间预期,根据开采层煤层地质条件、钻孔布孔方式及单位质量煤体瓦斯含量特征,采用Comsol Multiphysics软件对煤体瓦斯压力进行了模拟分析,确定了工作面不同瓦斯抽采率下,钻孔瓦斯压力变化情况及预抽时间。通过对所取煤样残余瓦斯含量测定,验证了数值模拟的结果较为可靠。     

新型磁力预选设备——ZCLA磁选机

介绍了新型磁力预选设备ZCLA磁选机的结构特征和分选原理。该设备采用外磁系与内选筒式结构, 巧妙地利用了重力、磁力和离心力协同作用, 可使各种磁性矿物得到高效预选。ZCLA磁选机在钒钛磁铁矿、混合铁矿和海滨砂矿等的预选应用情况表明, 该设备分选效果明显, 机构运行平稳, 经济效益显著。     

煤矿瓦斯抽采系统自动排水技术

利用杠杆原理,把水的浮力、永磁铁的磁力及惯性力进行合理的调配,克服抽采系统的高负压,使放水器在60kPa以上的负压状态下完成自动放水.     

立式离心铸造中缩松缩孔预测的数值模拟

根据离心浇注的铸造工艺特点,推导了离心压力下金属的凝固收缩和补缩数学模型,模拟计算了铸件的温度场和收缩缺陷。提出了离心压力场中缩松预测的判据,将其应用到铸件数值模拟预测中,数值模拟结果与实验结果基本吻合,说明通过数值模拟可以优化工艺措施以达到消除缩孔缩松缺陷的目的。     

矿尘在井巷风流中的运动特性

为了揭示粉尘在矿井空气中的运动规律,采用雷诺判定准则对井巷内空气的流动状态进行了分析,从理论上研究了层流和湍流2种情形下粉尘颗粒的运动特性,导出了粉尘颗粒在矿井空气中的运动方程.结果表明,煤矿井下风流状态大多为湍流;无论是在层流中,还是在湍流中,控制和分离风流中的粉尘颗粒都需借助黏附力、离心力、磁场力等外力场的作用;粉尘在井巷风流中的运动轨迹与粉尘的密度、粒径、初始运动速度及空气粘度等因素有关.     

新型磁力水力旋流器及其复合力场的研究

磁力水力旋流器是一种高效分选磁性物料的设备。采用测试、计算等方法的型磁力水力旋流器的复合力场进行分析，从理论上定量地推测出离心力、磁场力和拖曳力的大小，并且定性地分析了层间剪切力及层间斥力对磁团的影响。结果表明，对分选过程起决定作用的力是离心力；磁性颗粒所形成的磁团大小以及它们的强度取决于外磁场的强度、矿浆浓度和矿浆在旋流器中的流动速度；反流圆盘是新型磁力水力旋流器的关键部件，它对减少金属流失起到     

置于锥部的轴向电磁场对重介旋流器分选效果的影响

为了在线调整重介旋流器二段分选密度,构建了半工业化磁调控重介旋流器分选系统,通过在旋流器锥部设置轴向电磁场,进行了固定入料悬浮液密度下介质分配试验和不同磁场特性下-3 mm粗煤泥分选试验,得到了不同磁系厚度下重介旋流器分选效果,实现了利用外加磁场在保证分选精度基本不变的前提下有效提高重介旋流器分选密度的目的。应用有限元软件ANSYS对所用磁系进行磁场特性模拟分析,初步揭示了磁场作用下提高重介旋流器分选密度的作用机理。认为轴向磁场力提高了磁系作用区域的介质浓度,径向磁场力强化了磁性颗粒向外的离心运动,综合表现为分离区悬浮液密度升高而导致的分选密度升高。在此基础上,提出了利用磁场调控分选密度在选煤厂降低介耗、提高效益及提升自动化水平中的应用前景。     

新疆某伟晶岩型锂多金属矿石中伴生元素的回收试验

新疆某伟晶岩型锂多金属矿伴生钽铌锡等有价元素,其中钽铌主要以钽铌铁矿的形式存在,锡主要以锡石的形式存在。为提高伴生元素的回收率,根据矿石性质最终确定了粗磨—重选预富集—强磁选—离 心分离的原则工艺流程,并开展了相关条件试验研究。重液分析确定重选适宜的入选粒度为-0.35 mm,在此条件下,通过螺旋溜槽粗选—摇床精选工艺实现了钽铌锡预富集。对预富集精矿进行锡石与钽铌铁矿的强磁 选分离,适宜的工作参数为磁场强度800 mT、脉动频率260次/min。非磁性产品主要为锡石和锂辉石,在冲洗水量2.0 L/min、给矿浓度30%、给矿量1.0 kg/min的条件下,确定离心选别适宜的重力加速度为50G。根据 条件试验确定的工艺条件,进行螺旋溜槽粗选—摇床精选—弱磁选—强磁选—离心重选全流程试验,最终获得了Ta2O5品位13.90%、Nb2O5品位29.14%、Ta2O5回收率49.50%、Nb2O5回收率58.37%的钽铌精矿及Sn品位 41.45%、Sn回收率54.39%的锡精矿,有效实现了伴生有价矿物的综合回收。     

攀西地区新型外磁磁选技术探索与实践

攀西地区钒钛磁铁矿资源极具战略价值且储量丰富,综合利用价值很高,但通过选矿工艺流程回收铁与钛的成本逐年递增。为保证该地区资源利用的高效性与经济性,近几年针对性开发出一种新型外磁内流式永磁筒式磁选机,该机采用永磁磁系外置且筒内轴向分选,磁力、重力与离心力同向作用,高场强内敛式磁路匹配大分选带的分区设计,尤其适用于综合选别由强磁性钛磁铁矿与弱磁性钛铁矿组成的复合型钒钛磁铁矿。主要介绍了该新型磁选机的发展背景、工作原理与结构特性,并重点分析了针对钒钛磁铁矿磨前粗粒综合预选、钛铁矿粗选与尾矿回收等作业段简化工艺流程、节能减排的技术探索与应用实践。     

三产品永磁立式精选机的研制与应用试验

针对传统湿式弱磁选机所存在的磁性夹杂和机械夹杂问题,研制了一种三产品永磁立式精选机。该机主要由上部给矿系统,立式外筒,带旋转磁系的立式弱磁内筒,立于内外筒之间、筛面垂直于圆筒表面的格筛,位于外筒上部的溢流槽,位于外筒下部的反冲洗水管、中矿排放口、精矿排放口,机架,传动与控制系统等组成,其分选原理是：在旋转磁系的作用下,处于内外筒之间分选区内的物料将进行离心圆周运动,磁性夹杂和机械夹杂的聚团在撞击格筛时被打散,磁铁矿单体颗粒在磁力和重力的作用下朝磁系方向运动并逐渐进入精矿槽,连生体颗粒在离心力和重力的作用下背离磁系方向运动并逐渐进入中矿槽,非磁性脉石颗粒在反冲洗水的作用下进入溢流槽成为尾矿。采用该机对南芬选矿厂铁品位为65.35%的磁选柱给矿进行精选试验,所获最终铁精矿的铁品位达68.78%,与现场所用磁选柱所获最终铁精矿的铁品位相当,同时可获得作业产率为10.89%、铁品位为49.08%的中矿和作业产率为2.97%、铁品位为25.54%的尾矿。试验结果说明三产品永磁立式精选机的设计思路是可行的,但尾矿铁品位偏高,需要通过进一步研究加以改进。