井下液壓式選擇性煤矸分離裝備關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、煤炭開(kāi)采伴隨著大量矸石的產(chǎn)生，造成地面大量矸石山的堆積，為實(shí)現(xiàn)綠色開(kāi)采目標(biāo)，對(duì)井下開(kāi)采出來(lái)的矸石直接分選，分選出的矸石直接用于采空區(qū)的充填，這樣既可以減少礦區(qū)的環(huán)境污染也可以有效控制采空區(qū)塌陷帶來(lái)的危害。根據(jù)煤和矸石的硬度特性的差異，提出一種新的井下液壓式選擇性煤矸分離裝備。為此，本文結(jié)合了理論研究、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和仿真模擬方法，對(duì)井下液壓式選擇性煤矸分選裝備的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。
　　基于井下液壓式選擇性煤矸分離裝備結(jié)構(gòu)和擠壓破碎過(guò)程特

2、點(diǎn)，在現(xiàn)有的破碎強(qiáng)度理論和破碎能耗理論基礎(chǔ)上，建立了點(diǎn)載荷破碎力學(xué)模型，并建立了在拉應(yīng)力下和剪應(yīng)力作用下，煤矸發(fā)生破壞的破碎準(zhǔn)則;建立了單顆粒煤巖擠壓破碎的屈曲分析有限元模型，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論仿真結(jié)果處理，擬合得到物料的抗壓強(qiáng)度和屈曲強(qiáng)度之間的關(guān)系。
　　基于評(píng)價(jià)煤矸破碎分選效果的兩個(gè)指標(biāo)—丟煤率和混矸率，給出了三種臨界破碎載荷下的最大丟煤率和最大混矸率的計(jì)算公式，建立了煤矸選擇性破碎分選準(zhǔn)則;設(shè)計(jì)了井下液壓式選擇性分選裝備，介紹

3、了裝備破碎分選原理和破碎分選液壓回路工作原理;對(duì)物料擠壓過(guò)程時(shí)裝備的關(guān)鍵部件進(jìn)行了力學(xué)分析，推導(dǎo)出了液壓缸設(shè)置的壓力值與煤矸顆粒的破碎載荷的關(guān)系式，對(duì)分離裝備的偏心凸輪的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，給出了物料的擠壓受力特性，通過(guò)對(duì)偏心凸輪上擠壓點(diǎn)的位移、速率、加速度分析，研究了偏心凸輪運(yùn)動(dòng)特性。
　　通過(guò)ANSYS Workbench接觸仿真分析，探究了一定范圍下的壓板傾角對(duì)煤或矸石破碎效果的影響，研究表明:壓板傾角在15°時(shí)，煤和矸石的選擇性破