[發明專利]一種煤炭靜置堆垛起塵規律的模擬方法

在審

• 申請號: 202210370842.0
• 申請日: 2022-04-11
• 公開（公告）號: CN114441734A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 李金釗;井亮;張春意;薛永華;張斌斌;白璐;劉筱萌;王清彪;陳瑤泓伶;王一珅
• 申請（專利權）人: 交通運輸部天津水運工程科學研究所;天科院環境科技發展（天津）有限公司;天津天科工程管理有限公司
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22;G01N15/02;G01N5/04;G01M9/00;G09B25/00
• 代理公司: 北京盛詢知識產權代理有限公司 11901
• 代理人: 陳巍

1.一種煤炭靜置堆垛起塵規律的模擬方法，其特征在于，包括如下步驟：

對目標煤炭靜置堆垛進行粒徑篩分，得到待測樣品的粒徑分布數據；

基于所述待測樣品的所述粒徑分布數據，進行煤炭表面含水率監測分析，獲得所述目標煤炭靜置堆垛的含水率數據；

基于所述粒徑分布數據和所述含水率數據，確定風洞試驗關鍵控制因子和風洞試驗工況數據；

基于所述風洞試驗工況數據，得到煤炭靜置堆垛起塵規律的模擬數據。

2.根據權利要求1所述的煤炭靜置堆垛起塵規律的模擬方法，其特征在于，

采用音波振動式粒度儀系統，對所述待測樣品進行粒徑篩分，得到所述粒徑分布數據。

3.根據權利要求1所述的煤炭靜置堆垛起塵規律的模擬方法，其特征在于，獲得所述目標煤炭靜置堆垛的含水率數據的方法包括：

按照預設時間間隔和預設深度，采集煤堆表層樣品；

在環境溫度條件下干燥至樣品質量恒定后，基于所述待測樣品的所述粒徑分布數據，并根據樣品質量變化計算所述目標煤炭靜置堆垛的所述含水率數據。

4.根據權利要求1所述的煤炭靜置堆垛起塵規律的模擬方法，其特征在于，

所述風洞試驗關鍵控制因子包括：含水率、粒徑、靜態堆存和風速。

5.根據權利要求1所述的煤炭靜置堆垛起塵規律的模擬方法，其特征在于，

所述風洞試驗工況包括靜態單堆條件下的含水率工況、煤種工況和風速工況，以及靜態多堆條件下的含水率工況、煤種工況和風速工況。

6.根據權利要求5所述的煤炭靜置堆垛起塵規律的模擬方法，其特征在于，

根據風洞試驗轉盤尺寸和所述目標煤炭靜置堆垛原形尺寸及相似率準則，確定用于風洞試驗的煤堆模型與所述目標煤炭靜置堆垛的比例關系。

7.根據權利要求6所述的煤炭靜置堆垛起塵規律的模擬方法，其特征在于，

得到煤炭靜置堆垛起塵規律的模擬數據包括：

根據所述煤堆模型起塵的預設穩定臨界時間和所述風洞試驗工況，開展所述起塵試驗，獲得所述煤堆模型的起塵量；

基于所述煤堆模型的所述起塵量、所述煤堆模型的表面積和吹蝕時間，得到所述目標煤炭靜置堆垛的起塵量，所述吹蝕時間等于所述預設穩定臨界時間。

8.根據權利要求7所述的煤炭靜置堆垛起塵規律的模擬方法，其特征在于，

根據所述煤堆模型起塵的預設穩定臨界時間和所述風洞試驗工況，開展所述起塵試驗；

所述起塵試驗的方法包括：

配置煤堆，并記錄煤堆質量和堆架質量；

按照風洞試驗的來流分速和所述吹蝕時間，使用風洞設備吹蝕所述煤堆模型；

獲取吹蝕后的煤堆質量和堆架質量，并計算所述煤堆模型的起塵量。

9.根據權利要求8所述的煤炭靜置堆垛起塵規律的模擬方法，其特征在于，

所述煤堆模型的起塵量d_e的計算公式為：

其中，Mc₀為吹蝕前的煤堆質量，Mf₀為吹蝕前的堆架質量，Mcr為吹蝕后的煤堆質量，Mfr為吹蝕后的堆架質量。

10.根據權利要求9所述的煤炭靜置堆垛起塵規律的模擬方法，其特征在于，

所述目標煤炭靜置堆垛的起塵量Q_峰的計算公式為：

其中，S為所述煤堆模型的表面積，T為所述吹蝕時間。