类椭球体放矿理论实际散体速度方程和密度方程的构建

依据放矿实验结果得到的密度经验公式和松动体质量平衡方程的理论要求,论证了类椭球体放矿理论创立时提出的密度方程符合实际并满足理论要求,建立了垂直下移实际速度和速度阻滞系数的理论表达式,并根据密度方程和移动体质量平衡方程得出了与类椭球体放矿理论创立时完全相同的速度阻滞系数和实际散体速度方程,实际散体速度是理想散体速度与速度阻滞系数之积。研究结果表明:类椭球体放矿理论创立时提出的密度方程、实际散体速度方程及速度阻滞系数公式具有充分的理论基础。     

连续介质放矿理论的检验(上)

为评价松散矿岩连续介质放矿理论的完备性,开展了连续介质放矿理论检验的研究,针对比较成熟的椭球体放矿理论和类椭球体放矿理论,提出了放出体形、散体移动场及连续流动３项检验内容,建立了检验必须的数学方程。检验结果表明,类椭球体放矿理论能全部通过检验。     

类椭球体放矿理论移动过渡方程的研究

为优化类椭球体放矿理论,在建立类椭球体放矿理论移动过渡方程的基础上,根据质量守恒定律,推导出理想散体的移动过渡方程;进一步分析实际散体放出过程中的质量平衡状态,建立了实际散体的移动过渡方程。研究发现,理想散体移动过渡方程是实际散体移动过渡方程η=1时的特殊方程。研究结果丰富了类椭球体放矿理论的理论基础。     

椭球体放矿理论的欠缺及其与类椭球体放矿理论的联系

放矿理论是崩落法放矿管理的基础，椭球体放矿理论在生产实践中应用广泛但存在一定偏差。在分析椭球体放矿理论的基础上，指出椭球体放矿理论存在的不足：不能反映放出体形状随放出条件变化而变化的实际，密度场违背松散介质是连续介质这一基本前提，实际散体的移动过渡方程违背质量守恒定律，实际散体的速度场方程不完整，移动边界上的速度值不确定且变化不连续。在此基础上，通过分析椭球体放矿理论与类椭球体放矿理论之间的内在联系，论证了类椭球体放矿理论包含椭球体放矿理论的合理内核，n=1、m=2时能给出全套的椭球体放矿理论方程。类椭球体放矿理论符合实际、能够通过理论检验，是放矿理论的重大发展。     

类椭球体放矿理论的检验

根据理论分析和试验结果，提出了放矿理论检验的两个基本内容，并对类椭球体放矿理论进行了必要条件和充分条件检验。检验结果证明：类椭球体放矿理论的理想方程和实际方程均能通过连续流动检验和移动边界检验。     

类椭球体放矿理论的实际方程

根据试验研究和类椭球体放矿理论的理想方程，建立了类椭球体放矿理论的实际方程。形成了较完整的类棉球体放矿理论，为进一步研究类椭球体放矿理论的应用奠定了基础．     

矿岩移动规律基本方程的应用

本文对已建立的实际散体移动规律基本方程的应用进行了研究 ,得出矿岩移动规律基本方程是类椭球体放矿理论的基本方程 ,利用该方程能够得出放矿中观察到的很多现象 ,解决实际生产中的很多问题 ,例如放出体形、放矿漏斗、移动过渡、相关关系以及确定矿岩接触面及其变化、控制矿石的放出量等问题 ,理论与实践验证矿岩移动规律基本方程能够反映散体的移动规律 ,完善了类椭球体放矿理论。     

椭球体放矿理论移动过渡方程的重构

介绍了放矿理论的移动过渡方程,指出椭球体放矿理论的密度场假设违背连续介质假说的根本前提,论证了基于现有的密度场假设的椭球体放矿理论移动过渡方程的缺陷,重构了新的移动过渡方程,进一步完善了椭球体放矿理论的基础。     

崩落矿岩散体移动密度场及速度场

研究散体移动密度和速度场是放矿理论的重要内容之一，本文基于随机介质放矿理论提出了膨胀散体移动密度函数和等密度体方程、移动速度函数，并对移动场进行了分析。     

类椭球体放矿理论的理想方程

根据实验测定结果，得出松散物料放出时，放出体为类椭球体。并在此基础上，建立了类椭球体放矿理论的理想方程。该方程包容了棉球体放矿理论的正确论点，克服了椭球体理论的缺陷和不足。     

随机介质放矿理论的检验

为推动放矿理论的发展,建立比较完善的放矿理论体系,对目前比较新的随机介质放矿理论进行了评价,以检验其理论的完备性。随机介质放矿理论采用概率论方法研究崩落矿岩的移动规律,建立了表述散体移动特征的放出体形方程、速度方程,给出了散体移动时散体场特征和移动边界方程。该理论本质上仍然属于连续介质放矿理论,因此必须接受连续介质放矿理论的5条检验准则的全部检验。检验结果表明,随机介质放矿理论只能部分通过检验,从而说明随机介质放矿理论的不完备性,为建立系统的、完备的放矿理论提供了理论依据。     

崩落矿岩散体速度场特征

崩落矿岩散体被视作连续介质,从场论的观点出发,系统研究了无限边界条件下崩落矿岩散体移动场的速度场。散体在底部放出口放出过程中,散体移动场中存在散体移动场和散体静止场,且两场在移动边界上必保持连续。在散体移动场中,对于理想散体,速度场为非匀速场和定常场;对于实际散体,速度场为非均匀场和不定常场。在散体静止场中速度场为均匀场和定常场。论文介绍了理想散体和实际散体移动场速度方程,并对散体移动场的速度场特征进行总结和讨论。并进一步对速度场进行了研究,得出了崩落矿岩散体加速度特征。论文研究全面系统,具有较高的理论价值和参考价值。     

基于运动学模型的多漏口放矿规律

介绍了放矿运动学模型的基本原理。分析了根据运动学模型得出的放出体与实际放出体不相符的原因,并指出了放矿运动学模型的使用范围。改进了散体空位扩散系数D P 的取值方法,并推导了二维和三维问题的速度场方程、颗粒移动迹线方程以及放出体方程等。在此基础上,建立了描述多漏口放矿时的矿岩移动规律的数学方程。根据该理论可确定多漏口放矿时的松散矿岩移动迹线,放出体以及矿石残留体形态,可为崩落法采场设计、采场结构参数优化等提供理论参考。     

磨料射流喷嘴外流场磨料速度模型及分析

喷嘴外流场磨料速度是建立磨料射流冲蚀深度模型的重要前提,以磨料射流喷嘴外流场磨料为研究对象,以固液两相流理论为基础,建立了磨料射流喷嘴外流场磨料速度模型,基于位移等分法和迭代算法求解了该速度模型,利用PIV实验进行验证,实测值与理论值的平均百分比误差在5%之内。并利用该速度模型得到了磨料射流喷嘴外流场磨料运动规律:(1)磨料颗粒流在喷嘴外流场的流动具有扩散性;(2)磨料颗粒沿射流轴向运动时,大多经历了一个先加速后减速的过程,只是加速距离有所差异;(3)初始段内相同轴向距离的射流横截面上,位于等速核区域内的磨料速度相同,随后磨料速度从等速核边界朝射流边界方向逐渐减小;初始段末端及基本段内相同轴向距离的射流横截面上,磨料速度沿射流径向的分布完全呈现出钟形速度分布。     

综放工作面参数正交回归优化研究

综放工作面生产能力受到工作面长度、割煤速度、移架速度、放煤速度、班进刀数、回刀速度等各种参数的综合影响。在统计分析综放工作面系统和基础上建立各子系统模拟模型,运用正交优化设计与模拟回归技术,系统地研究了放工作面参数优化,获得综放工作面各参数对工作面生产能力的影响规律,即影响工作面产量的因素按重要程度排序为：原班进刀数、工作面长度、割煤速度、回刀速度、移架速度和放煤速度。     

煤炭地下气化火焰工作面移动速度的研究

在煤炭地下气化试验中,火焰工作面的移动速度是影响其产气过程连续稳定进行的关键因素之一,鉴于此,在模型试验的基础上,对火焰工作面的移动速度进行了定量研究,建立并推导出了火焰工作面移动匠数学模型表达式,并进行了计算和分析,分别讨论了火 焰工作面的移动速度与供氧量和煤粒粒径的关系,计算值和模型测定值、现场试验探测值的一致性,表明对地下气化炉中火焰工作面移动速度的模拟是正确的,从而,可进一步实现对现场试验燃烧带移动状态的预测,并为煤炭地下气化过程工艺技术方案的实施与控制,提供了必要的理论依据。     

纵轴式掘进机截割头横摆时的运动学分析及其仿真

利用坐标变换,建立了纵轴式掘进机截割头横摆时的截齿运动轨迹,运动速度和加速度方程,通过计算机仿真了截割头转速和截割臂水平摆动速度对截齿运动速度和加速度以及其相对变化率的影响,根据仿真结果,截齿运动速度和加速度随截割头转速增加而快速增加,但其相对变化率在减小;截齿运动速度和加速度不会随截割臂水平摆动速度的增加而明显增加,但速度相对变化率增加很快,加速度相对变化率很小,这些为合理选择截割头工作参数提供了理论基础。