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基于SPH方法的支架放煤与刮板输送过程联合仿真研究

刘波 张强 刘洋 董祥伟

刘波, 张强, 刘洋, 等. 基于SPH方法的支架放煤与刮板输送过程联合仿真研究[J]. 工矿自动化.
引用本文: 刘波, 张强, 刘洋, 等. 基于SPH方法的支架放煤与刮板输送过程联合仿真研究[J]. 工矿自动化.
et alResearch on joint simulation of support coal discharging and scraper conveying process based on SPH method[J]. Industry and Mine Automation.
Citation: et alResearch on joint simulation of support coal discharging and scraper conveying process based on SPH method[J]. Industry and Mine Automation.

基于SPH方法的支架放煤与刮板输送过程联合仿真研究

Research on joint simulation of support coal discharging and scraper conveying process based on SPH method

  • 摘要: 为研究综放开采顶煤放出规律,提出了一种基于光滑粒子动力学方法(SPH)无网格数值计算模型。首先,构建了连续介质力学控制方程的SPH离散方程,引入弹塑性土体本构模型和Drucker-Prager屈服准则,实现颗粒顶煤坍塌、运移、放出过程模拟。随后,考虑采场实际的放煤和输煤过程,构建了刮板输送机模型,模拟沿工作面水平方向顶煤放出和底煤输送过程,获得不同刮板机运行速度(0.0-1.5m/s)下的煤岩界面和煤流速度变化规律。结果表明:非粘聚土体本构模型可有效模拟颗粒的流动行为,通过设定摩擦角、模量等材料参数,避免了传统DEM模型的参数不定问题;煤流速度稳定后,放煤口附近的应力分布呈“双峰”形貌;刮板机运行速度对放煤时间影响较大,但对终止的煤岩界面和放出体形状影响较小;多支架同时放煤需要考虑刮板机的输送能力,不同支架之间的底煤输运干涉可能导致放煤口的堵塞效应;“见矸关门”准则导致不同放煤口放煤量存在差异,40个放煤口顶煤放出量的标准差(7.52m2),高于自动放煤的标准差(1.93m2)。

     

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  • 网络出版日期:  2024-08-02

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