Движение и зависание топлива в бункерах. Михаил Блехман
сыпучести
Начиная наблюдения, автор не исходил из заранее принятых аксиом или теоретических предпосылок. Всё, что изложено далее, – это практические наблюдения и выводы на их основе. В случае соответствия процессов использовались положения механики грунтов (осадка грунтов, углы скольжения, концентрация напряжений и др.) и понятия, взятые из гидравлики (поток, скорость потока, диаметр потока).
Общие положения
Обследовались стандартные бункера различных лет постройки. Емкостью от 200 до 500 тонн и высотой 15—17 м и выше из металла, бетона или бетон—металл. Форма бункеров: верхняя часть призматическая, переходящая в обратную пирамиду. Углы наклона стен от 55º до 75º.
Топливо – угли (каменные, бурые), сланцы и фрез торф.
Наблюдения сработки выполнялись с бункерной галереи и включали замеры: поэтапные замеры уровней, скорости потока и расчёт диаметров (см. Методика). Они начинались с момента сдвига (оседания) поверхности или начала образования воронки (см. сетка точек замера, рис. 1—1а).
Во время загрузки нет возможности замерить скорость движения в потоке.
Картина развития потока на этом этапе восстанавливается на основе возможных вариантов аналогичных наблюдений.
Изложенные ниже наблюдения основываются на замерах, выполненных на реальных бункерах, объединённых в таблицы №1—3 и №1—4 (Приложение 1).
4—1. Наблюдение №1. Сработка углей группы УС
Сработка бурого угля шахтной добычи Интинского месторождения (рис. 1—4а).
Wр =10%. Aр = 26%. Углы наклона стен β =70º-70º/74º-74º.
При влажности до 10—13% этот уголь по вышеприведенной классификации относится к группам сыпучести УС2 или СС1 (массовый поток), но с повышением влажности до 13%-16% возрастает его начальное сопротивление сдвигу и он переходит в группу СС1—2 (ограниченный поток).
Рис. 1—4а. Сработка угля группы УС без образования воронки.
Обозначения:
А – Движение массы угля в центральной части на первом этапе.
В – Сдвиг массы угля с периферийной зоны на втором этапе.
С – Граница сдвига слоёв.
h – разница высот.
D1, D2 – диаметры потока.
На рисунке показана начальная стадия сработки Интинского угля при влажности 10—11%.
1-й этап сработки:
Поверхность в пределах окружности D1 начинает оседать, а на границе (точка С) образуется трещина.
2-й этап сработки:
Через короткий промежуток времени оседает вторая часть (окружность D2), а первая часть в этот момент как бы останавливается. Создается впечатление, что поверхность «дышит».
3-й этап сработки:
Продолжается равномерное снижение по всему уровню и уголь срабатывается полностью.
Сработка Экибастузского угля
(Электростанция, сообщившая об отсутствии проблем с переходом на сжигание Экибастузского каменного угля вместо Челябинского бурого).
Уголь каменный Экибастузского месторождения марки УС. Wр=5—7%, Aр=42%, β=67—65º/67—65º. Отличается стабильностью влажности по временам года.
1-й этап сработки:
Скорость снижения вершины