煤礦巷道矸石膠結(jié)充填工藝及裝備研究.pdf

1、煤礦開采過程中，排放的矸石不僅污染生態(tài)環(huán)境，并且會引起采空區(qū)巖層的移動和破壞，導(dǎo)致地表塌陷。隨著煤炭需求量的增加，由資源開發(fā)利用引發(fā)的環(huán)境破壞和煤矸石排放已成為我國的嚴(yán)峻問題。因此，盡量使煤矸石不向地面排放和防止地表塌陷，已是亟待研究解決的重大課題。
　　煤矸石膠結(jié)充填技術(shù)實(shí)現(xiàn)地面矸石零排放，充填巷道后進(jìn)行“三下”采煤，并可以防止地表塌陷。自然級配的矸石膠結(jié)充填技術(shù)充分利用煤矸石作為充填集料，采用充填料分流輸送和噴灑混合新工藝，獲

2、得令人滿意的充填效果，并且充分利用了矸石廢料、實(shí)現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)充填和井下掘進(jìn)矸石不出井。
　　為適應(yīng)巷道高度變化，且可在巷道的寬度范圍內(nèi)充滿矸石，設(shè)計(jì)的矸石充填部由拋矸皮帶、舉升機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)工作臺組成。為提高水平拋射和向上拋射的距離，拋矸皮帶機(jī)采用深槽花紋帶式輸送機(jī)。拋矸皮帶機(jī)的舉升機(jī)構(gòu)采用前推連桿組合式，而回轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用液壓缸驅(qū)動的四連桿機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)工作臺采用三排滾柱的滾動軸承式。利用作圖法得到前推連桿組合式舉升機(jī)構(gòu)和四連桿機(jī)構(gòu)的基

3、本尺寸參數(shù)，并用解析法求得液壓缸的作用力。并對舉升機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　建立舉升機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的仿真模型，對其進(jìn)行動力學(xué)仿真分析，檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的干涉情況，并分析了關(guān)鍵部件的運(yùn)動及受力。對舉升機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，為液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。通過動力學(xué)仿真與有限元技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用，完成了對三角連桿的靜力學(xué)分析。
　　研究了水泥漿輸送過程中的流變特性和伯努利方程，分析了影響流動阻力的主