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快排阀-阀体.dwg
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立式煤仓疏通装置设计开题报告.doc
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1、煤仓堵塞现象已经成为各煤矿所面临的普遍性难题，严重影响了原煤的输送制约着生产效率，并且存在极大的安全隐患。煤仓堵塞已经成为种通病，旦发生故障，煤仓往往是少则几个小时，多则几天无法进行原煤输送，严重影响了生产效率。目前针对不同的煤仓堵塞问题，最原始的解决方法是人工通堵，这种方法直接但效率低下，而且极易发生人员伤亡事故，安全隐患问题严重。处理煤仓堵塞事故到目前还未找到个安全可靠的方法，不但影响正常生产，而且时有人员伤亡事故发生。因此，如何研究解决煤仓堵塞问题，最大限度地减少或杜绝处理煤仓堵塞是非常必要的。立式煤仓疏通装置由现场气源提供高压气体，储气罐用来高压气体储能，作为橡胶弹发射动力能源。由受控的高压气体冲击橡胶弹，使橡胶弹在发射筒内加速，达到定的速度后冲击煤仓内的堵塞位置，破坏堵塞起拱，完成疏通煤仓堵塞的原因煤仓堵塞机理。
2、研究.改善煤仓通畅性的措施.煤仓疏通技术的现状.煤仓疏通新技术的提出.立式煤仓疏通装置.立式煤仓疏通装置工作过程.外部尺寸的设计计算.发射筒的设计计算.储气罐的设计计算.发射筒出口端盖设计.铰链的设计计算.快排阀的设计.快排阀的基本条件.快排阀设计及工作原理.快排阀材料的选择.快排阀气密性的检测.自动开启机构的设计.自动开启机构的整体设计及工作原理.下缸体的设计计算下缸体深度的确定下缸体直径的确定.螺纹套筒的设计计算.空管活塞杆的设计计算空管活塞杆的整体设计活塞压力的计算.压缩弹簧的设计计算.大小密封圈及橡胶套圈.其他部件的设计计算.法兰盘的设计计算.弧形支座的设计.发射橡胶弹后座力缓冲弹簧计算致谢参考文献.概述煤矿井下煤仓的储存和吞吐是煤矿生产过程中的个重要环节,是煤矿生产运输中不可缺少的关键部位,对煤矿的生产能力起着。
3、定性作用。煤仓也是井下开拓布置中不可缺少的井巷工程，有贮存煤炭及运输煤炭靠煤炭自重下滑的作用。随着我国采煤业综合机械化程度的逐步提高和采区集中生产的不断实现，煤仓的容量逐渐增大，使用效率也越来越高。但是，在煤矿生产过程中经常发生煤仓堵塞事故，处理煤仓堵塞事故到目前还未找到个安全可靠的方法，不但影响正常生产，而且时有人员伤亡事故发生。因此，如何研究解决煤仓堵塞问题，最大限度地减少或杜绝处理煤仓堵塞是非常必要的.煤仓简介及存在问题随着矿井机械化和集中化程度的不断发展，工作面和采区以及矿井生产能力都有较大幅度的提高。由于工作面和采区的生产能力具有较大的波动性。出煤时多时少，致使各环节运输设备忙闲不均，不能充分发挥其生产能力。此外，再生产中各环节提升运输等设备的工作时间迟早或长短动作方式连续或周期的不同以及可能发生的各种机电设备。
4、故障等的影响，都可能使各环节相互之间发生牵连，造成些环节的间断，降低了矿井或水平的实际运输或提升能力，甚至影响整个矿井生产的正常进行。为了解决上述矛盾，需在相互有牵连的提升运输各环节之间设置各种类型的井下煤仓或矿仓，而且要求其有定容量。目前国内原煤仓大都是水泥，钢，水泥钢混合式结构。其结构形状基本相同，上部呈方形，圆柱体，下部呈方锥，圆锥及双曲线形。上口大，下口小，上口进料，下口排放料，物料自上而下靠自重下落。下落的物料由于在锥形容器内流动，故愈向下流动，面积愈小，对物料本身就形成挤压，增加摩擦系数往往是造成堵塞的基本原因。另外物料的水分含量，粗细度化，温度变化，物料在窗口容器存放的时间长短，容器壁摩擦系数大小都是堵塞的基本原因。经调研及实验，堵塞后的形状，大致分为拱状，抛物线状，少数为锥状，个别呈鼠洞状等。堵塞的部位多。
5、在煤闸门上.以内，在这个范围内处开始粘结薄层物料，粘结后增大摩擦力，然后朝轴向与径向延伸，逐步增加厚度，最终形成不同形状的堵塞，造成断流。.煤仓堵塞的原因及形式煤仓堵塞的原因煤仓的形式大体上有两种拱形和漏斗形。生产矿井堵塞多发生于前者即拱形。堵塞的原因可分为以下几种是煤仓内存煤太少。因为煤块是从几十米的高度落下来，煤仓的深度越深，加速度越大，随之器冲击动量也非常大。所以定块度的煤矿石在重力的作用下，逐渐冲击压实密结，再次放煤时，就很可能发生堵塞。二是煤仓存煤时间太长。由于煤仓内贮存时间过长，加之煤的湿度的影响，无形中增大了煤炭与仓壁之间的摩擦力，因而造成堵塞。三是管理不善大煤块或异物入仓。煤仓或溜煤眼入口处，未按要求设置筛蓖或筛蓖口过大，致使大块煤及研石进人仓内，甚至使些背板撑木破风筒废伯钥丝绳等进人煤仓，而造成堵塞。四。
6、是由于施工质量问题造成结构性堵仓。如该煤仓双漏斗分煤器处，由于施工问题造成平台的产生，这样就增大了溜煤阻力，经上部的煤打击夯实而逐渐集结成型起拱而造成堵仓。五是煤仓内存煤滞留时间过长，形成仓内底煤受压成固体状而造成堵塞。煤仓堵塞机理研究原煤从仓内排出受许多因素的综合影响。为了研究原煤在仓内的流动状况以及与堵塞的关系，可将这些影响因素划分为内因的和外因两个方面。内因主要是指原煤的物理机械性质。如温度粒度组成含水量等。其中温度的影响基本上属于次要因素，因井下环境温差很小，原煤在仓内流动缓慢，煤仓堵塞受温度的影响不大堵塞煤仓起决定作用的因素主要是原煤的粒度组成含水量等。粒度组成不同，原煤在仓内的压实度也不同原煤湿度的增加会促进粘结力的增长。外因主要是指仓体功能设计中的些因素，如仓体漏口的断面形状与尺寸漏口的倾角仓体贮煤的高度仓。
7、的光滑程度贮存时间，对仓内存料的压实程度等。但其中堵塞煤仓的重要因素是溜煤口的断面尺寸和仓内存煤的压实度。本装置旨在不改变现有煤仓结构的基础上，研究原煤堵塞机理提出改进通畅性的措施，并开发疏通装置，前述涉及煤仓结构形式的内容，即煤仓堵塞的些外因是无法改变的。因此，研究重点放在引起煤仓堵塞的内因原煤贮存时间仓内存料的压实度煤仓堵塞形式以及堵塞位置分布等方面。原煤溜放的类型与煤仓堵塞形式粗颗粒状或块状为主的当原煤中块以上的料占较大比例时，其堵塞多表现为机械卡塞细颗粒状或粉状为主的当原煤中细粒或粉料为主要成分时，它的流动规律是由细粒或粉粒料来确定的，其堵塞多表现为结拱。煤仓堵塞机理分析粗颗粒状或块状为主的原煤对于粗颗粒状或块状的原煤在仓内能否畅通地流动，首先决定于放出孔漏口大小和放出物料颗粒尺寸的比值。这种煤基本上是属于自由流。
8、动的物料，般不会出现由于其被压实而引起结拱的现象。但是在生产过程中，溜煤口放煤并非绝对连续，当溜煤口停止放煤时，仓内会由于煤仓上口溜下的煤经自重加速后冲击而压实，发生堵塞现象当放出孔和放出物料颗粒的比值小于时，也可能发生卡塞现象。图是在光学弹性模型中得到的粗粒物料发生机械卡塞时力的传递情况。卡塞性堵塞绝大多数都发生在煤仓漏口附近，在煤仓其它部位极少发生，其表现形式见图或图。主要原因是大量的超限煤块卸入仓内，根据对矿使用中煤仓的观察，堵塞往往很可能发生在段时间内，些煤仓的下口将出现连续性卡塞现象。大量未经破碎的煤同时来到卸载点，卸载点又无足够能力的破碎设备使煤仓上口限制块料的篦子失去作用成为障碍而被取消，实际上是让超限料块通畅地进入仓内，因此就会发生卡塞现象。图.光学弹性模型中粗粒物料机械卡塞时力的传递情况细颗粒状或粉状为。
9、的原煤对于细颗粒状或粉状为主的煤，其结拱堵塞形式多样见图现象较为复杂，受许多因素的影响，其中主要是原煤的物理机械性质及其压实度的影响。井下开采的原煤是由不同粒度的颗粒所组成，当含粉料或小粒径料较多时，整个原煤的流动特性为细颗粒的流动规律，较大颗粒在流动中成为被动介质。对于细粒状或粉状为主的原煤，它的内摩擦力较大，同时还表现出较大的粘结力。原煤湿度的增加会促进粘结力的增长，这就构成结拱堵塞的前提条件。物料的这种内力越大，流动性就会越小，结拱的危险性就越大。图.煤仓堵塞的几种现象上述阻碍原煤流动的内力主要还取决于仓内贮料的压实度，它是细粒料堵塞的最重要因素。压实度的增加．使贮料密度提高，因而内摩擦力和内聚力即抗剪强度都会增加，这就使原煤中的内力阻碍运动的力可能超过其重力，因而仓内原煤失去流动性而发生结拱堵塞现象。由于仓内贮煤。
10、被压实而造成的拱圈具有相当大的稳定性。原煤自煤仓上口卸载下来时冲击力越大，时间越长，这种稳定性就越难以破坏。贮仓中所以形成拱形而不下落，是因为在这个拱圈的上面形成了个定厚度的密实的硬壳，该硬壳是具有足够的强度，可以承受本身及其上面存煤的重力作用，使其和周围系统形成了暂时的稳定平衡状态。影响压实度的因素贮煤高度在定范围内，贮煤高度加大，对其下部的压实度也越大但当其超过定范围时，上部贮煤的自重将被仓内的摩擦力所抵消。垂直仓对于垂直仓，仓上口卸载时的冲击力比仓下部放煤稳定流动时的竖向压应力大得多，因而导致压实度增大。贮存时间的影响随着煤在仓内贮存时间的延长，煤在其自重影响下将发生沉降，增加了贮料的密实程度，压实度将增加。原煤粒度和湿度的影响粒度愈大，压实度愈小原煤中大颗粒间为各种小颗粒充填时，其压实度将提高。粉料中块料比例增加。
11、松散作用得到加强。原煤中含有定量水分时，可起润滑作用，减小煤块间的内摩探力，从而促进贮煤在仓内的沉降和压实。仓内存煤的物理机械性质是决定物料结拱难易程度的内在因素，而压实度是促进仓内物料结拱的重要外在条件。上述因素是促进仓内结拱的重要原因。如果上面不断地卸载，将使存煤受到重力压缩和冲击压实，但下口不断地溜放又会使被压实的贮煤松散，而且松散的作用比压实的作用要大得多。卸料时垂直压应力减小，水平压力增加，使物料松散，有利于消除结拱。最坏的情况是上面不断地卸载冲击，而下口又长期不溜放，这时如果仓体或漏口断面尺寸不够大，就为结拱创造了良好的机会。就以上分析及统计结果可得以细颗粒为主的煤在煤仓内的堵塞形式主要表现为图所示四大类，其中类堵塞概率发生在煤仓下仓口或煤仓横断面尺寸急剧变化处类堵塞现象主要是细煤在仓壁上的沾附导致的，其堵塞。
12、概率绝大部分发生在煤仓下仓口。.改善煤仓通畅性的措施根据以上对煤仓堵塞机理的研究，我们提出如下改善煤仓通畅性的措施，以利于煤仓顺利溜煤，减少煤仓堵塞的几率加强生产管理工作。要求严格按照生产规程操作，杜绝大块煤枕木铁丝网等极易引起煤仓堵塞的杂物入仓。这个问题最好能够在采取解决，劳永逸的办法是设置专门分取长料的装置。将超大块煤或矸石消灭在工作面，这是防止超限大块煤或矿石进入煤仓的最根本的办法，这种措施需要改进工作面采煤方法。采用人工或机械方式对超限块料进行破碎，顺槽中安装破碎机破碎块煤的方法在西德煤矿企业中很早就普遍采用了，不仅能破掉大块煤和矸石，而且可拣出其它杂物，效果很好。在煤仓上口机头卸煤位置设置倾斜定角度的篦子，倾斜角度的设置以方便超限块料移去为目的，避免机头堵塞篦子的网眼密度以煤仓下口与卸入仓内的原煤颗粒的比值大。
参考资料：
立式煤仓疏通装置设计