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随着目前煤质以及赋存条件比较好的煤炭资源逐渐枯竭,对之前由于开采技术不足、经济成本比较高而放弃开采的“三下”煤炭资源重新进行开采又进入了人们的视野。与此同时,传统煤炭开采方法还会形成大量的采空区从而使得地表的建筑物和构筑物发生沉陷,并且在地表还会有大量的煤矸石堆积,这就使得大量农村可耕土地被严重污染,堆存煤矸石的尾矿库还存在着滑坡崩塌的隐患。 基于上述工程背景,进一步深入研究并推广采用充填开采技术不仅可以减轻煤炭开采对地表建筑以及环境的影响,而且还可以合理利用煤矸石以及煤炭燃烧后的粉煤灰等废弃物,能够有力地推动我国煤炭开采与利用领域的变革,实现煤炭清洁高效利用。 本文以煤矿采空区风力充填为研究背景,采用粉煤灰为输送物料、干燥洁净压缩空气为输送气体,通过太原理工大学正压仓泵式气力输送系统,并综合运用ECT电容层析成像系统,对整个气力输送过程中的相关输送特性进行了研究。本文的主要研究内容与方法主要包括以下几个方面: 1、总结分析了目前国内外气力输送理论研究成果; 2、介绍了整个气力输送系统的组成单元与主要设备情况; 3、运用理论研究方法对气力输送中输送物料颗粒的受力情况进行了分析研究; 4、运用理论研究方法对与气力输送密切相关的各项参数进行了计算分析; 5、通过布置于输送管道中的压力变送器,运用实验研究方法对整个气力输送系统各个节点的压力变化情况进行了分析研究,并综合运用理论研究方法对水平弯管输送的压降变化规律进行了分析研究。 6、通过布置于输送管道中的ECT电容层析成像系统,运用实验研究方法对不同气力输送条件下整个输送过程中气固两相流流型的变化情况进行了研究。