煤块受载破碎过程中的细观力学特性演变研究

利用电子万能试验机对4种典型煤种的煤块进行单轴压缩破碎实验,并用高速摄像仪记录破碎过程中煤块表面结构演化的图像,对破碎特性和细观力学特性演变开展研究。结果表明,单轴应力载荷下煤块呈现出以沿纵向主裂隙劈裂破坏为主的组合破坏形式。同煤种煤块的力学特性呈现出较明显的各向异性,这是由于煤块内部孔隙、裂隙等缺陷分布的不均匀性;不同煤种之间表现出整体差异性,受煤种组分、孔隙结构、孔径分布、变质程度等内在因素影响。微米级孔隙的孔径大小、含量与破碎过程力学特性有明显关联。孔隙率越大,孔径越大,孔隙含量越高,弹性模量与抗压强度越低。应力-应变曲线的压密段长短受样品孔隙率及煤层堆积方向与受载方向的影响。应力-应变曲线的峰值波动现象主要由其内部孔隙并合所造成。

基于Aspen Plus的污泥热解与混烧技术经济特性对比分析

基于Aspen Plus和Aspen Process Economic Analyzer,通过分析影响项目经济性的5个关键因素(运输距离、产品收益、碳税、补贴和污泥水分),对污泥热解和污泥混煤燃烧技术进行了经济性分析,比较不同条件下项目的盈利前景,并针对5个关键因素进行敏感性分析。研究结果表明:与污泥热解技术相比,污泥混烧技术的经济性更易受到运输距离的影响,当污泥运输距离小于13 km或是污泥水分低于50%时,污泥混烧技术可以实现盈利;污泥热解技术的经济性受产品收益的影响最大,当产品收益提高15%以上或是污泥水分低于42%时,污泥热解技术能够盈利。当污泥水分小于35%时,污泥热解技术的经济性优于污泥混烧技术。

煤破碎过程中表面结构演化与力学特性关系

利用电子万能试验机对四种典型块煤开展单轴压缩破坏实验,研究其应力应变及破坏形式等力学特性.利用高速摄像仪拍摄煤块表面细观结构图像,并计算分形维数以定量描述煤块在单轴压力载荷下表面细观结构,最终建立应力与表面分形维数的关系.结果表明:煤表面和内部存在大量孔隙、裂隙等缺陷以及其具有的不均匀性,导致其单轴压缩实验力学特性存在各向异性特征,破坏形式主要为沿纵向主裂隙的劈裂破坏;同种煤的最大和最小的应力强度值相差很大,不同煤种的力学参数也有整体的差异性.通过定义相对分形维数和相对应力强度发现单轴压应力与表面分形维数呈现非线性增长关系.