導(dǎo)讀：煤倉(cāng)是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)中主要的裝儲(chǔ)環(huán)節(jié)，它在保證煤炭產(chǎn)品質(zhì)量，調(diào)劑產(chǎn)運(yùn)不平衡及保障礦井持續(xù)、穩(wěn)定生產(chǎn)等方面起到重要作用，煤倉(cāng)堵塞、橋拱、粘壁現(xiàn)象一直是制約煤礦企業(yè)的頭疼難題，那么煤倉(cāng)的頻繁堵塞現(xiàn)象從何而來(lái)，使用哪種破拱方式才能有效清堵？河南鑫濮空氣炮廠(chǎng)家根據(jù)服務(wù)煤礦清堵的多年經(jīng)驗(yàn)，找出煤倉(cāng)堵塞頻繁的原因，對(duì)癥下藥。

根據(jù)煤倉(cāng)斷面結(jié)構(gòu)、布置形式的不同，煤倉(cāng)有園筒倉(cāng)、方倉(cāng)、矩形倉(cāng)、直立倉(cāng)、傾斜倉(cāng)、滑坡倉(cāng)、地溝倉(cāng)和半地下煤倉(cāng)等之分，不論哪種形式的煤倉(cāng)，都存在煤倉(cāng)下口漏斗部分合理設(shè)計(jì)收口形式的問(wèn)題，本文以直立式圓筒倉(cāng)為例，對(duì)煤倉(cāng)堵塞的原因進(jìn)行分析，并對(duì)幾種主要的煤倉(cāng)防堵措施進(jìn)行探討。

要想搞清楚煤倉(cāng)堵塞的原因，就必須先了解煤在倉(cāng)中的流動(dòng)原理，煤在倉(cāng)內(nèi)的流動(dòng)是由它自身的重力引起的，其運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)主要有兩種：

（1）整個(gè)倉(cāng)內(nèi)的物料同時(shí)從各自的位置流向卸料口，稱(chēng)整體流（a),這是倉(cāng)內(nèi)物料流動(dòng)最理想的狀態(tài)。
（2）管狀流（b,c,d)),在煤倉(cāng)中心部位有相當(dāng)于卸料口大小的物料呈柱狀向卸料口運(yùn)動(dòng)，其他區(qū)域是處于停滯狀態(tài)，這種狀態(tài)對(duì)煤倉(cāng)有影響：

1.煤倉(cāng)有效容積相對(duì)減少2.增加煤倉(cāng)卸料時(shí)無(wú)聊的粘結(jié)，易起拱堵塞，直立煤倉(cāng)的底部漏斗結(jié)構(gòu)，一般是向斗口收縮的正方錐形或圓錐形，橫截面由上而下逐漸縮小，截面收縮率從上至下很快增大，當(dāng)煤倉(cāng)漏斗閘門(mén)打開(kāi)流動(dòng)開(kāi)始時(shí)，貯存在倉(cāng)內(nèi)的煤粒由于自重的作用，克服阻力向下流動(dòng)，在煤流下降流動(dòng)過(guò)程中，煤顆粒的原有層面呈不均勻下降，以適應(yīng)截面收縮的變化，由于截面收縮率的增大，煤愈接近斗口，擠壓搓動(dòng)愈大，加之煤的粘結(jié)作用（在一定范圍內(nèi)，煤的粘結(jié)力與煤的含水率成正比，煤流的內(nèi)外摩擦力也急劇增大，當(dāng)各種阻力的影響使煤顆粒原有層面破壞到一定成都時(shí)，便導(dǎo)致產(chǎn)生管狀流；當(dāng)倉(cāng)內(nèi)各種阻力增大到超過(guò)煤粒自重作用的垂直凈壓力時(shí)，煤流中斷，形成拱形堵塞，流動(dòng)完全停滯，結(jié)拱的位置一般在煤倉(cāng)下口上方約2m的地方。產(chǎn)生倉(cāng)內(nèi)阻力的因素很多，一般來(lái)說(shuō)，如顆粒結(jié)拱，粘結(jié)性，全水分，漏斗傾斜度，倉(cāng)壁光滑度以及煤的壓實(shí)程度等，煤在倉(cāng)內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)都受這些因素所制約，以方錐形直線(xiàn)漏斗為例，假設(shè)漏斗的頂部一層共100個(gè)粒子，當(dāng)這些粒子流動(dòng)到漏斗中部時(shí)，由于截面積縮小，每層只能容納25個(gè)粒子，本來(lái)在一層的粒子現(xiàn)在必須拍成大約4層。

由于粒子流動(dòng)時(shí)重新排列組合，其間必然有相對(duì)的位移并隨之產(chǎn)生摩擦力，這些阻力都沿著物料流動(dòng)的方向逐漸增大，在排料口處達(dá)到最大值，此時(shí)漏斗的上部由于阻力較小，煤粒流動(dòng)速度較快，因此產(chǎn)生一種壓力來(lái)壓實(shí)下面的煤粒，使流動(dòng)更加困難，煤流在靠近倉(cāng)壁處，特別是漏斗兩側(cè)面的夾角處，摩擦阻力更大，所以，某些品種的煤僅僅由卸料口上面的中心部分往下流，邊上的煤都被阻住，這就是煤倉(cāng)中經(jīng)常出現(xiàn)的管狀流。

從以上煤流狀態(tài)看，可以說(shuō)對(duì)粘結(jié)性和水分較大的粉煤、末煤，單純用加大漏斗傾角和提高光滑度，是難以避免堵倉(cāng)問(wèn)題的，所以，近年來(lái)在我國(guó)出現(xiàn)了雙曲線(xiàn)形漏斗煤倉(cāng)，在美國(guó)和加拿大則有漏斗斜面上，上段不同角度（上段50°，下段70°）的煤倉(cāng)，這些漏斗煤倉(cāng)都是根據(jù)等截面積收縮率或近似等截面收縮率設(shè)計(jì)的，煤在倉(cāng)內(nèi)的流動(dòng)是下面快，越向上面越慢，呈現(xiàn)整體流動(dòng)狀態(tài)。

但影響煤倉(cāng)堵塞最根本的原因還是物料本身的特性與煤倉(cāng)幾何形狀對(duì)物料流動(dòng)的適應(yīng)性，隨著井下綜采的普及和煤的洗選加工，使倉(cāng)貯煤的外在水分普遍在8%，甚至更高，煤的粘結(jié)性強(qiáng)、流動(dòng)性差，當(dāng)它在重力作用下，呈漏斗狀從倉(cāng)口排出時(shí)，料流的形狀是與卸料口尺寸大致相當(dāng)?shù)闹鶢铙w，在這個(gè)柱狀體內(nèi)，物料受重力作用而產(chǎn)生的剪切力S必須大于使物料固化的物料內(nèi)摩擦力F才能流動(dòng)，而剪切力與物料對(duì)倉(cāng)壁的摩擦、物料內(nèi)摩擦以及料倉(cāng)漏斗錐角有關(guān)，當(dāng)這些因素確定后，剪切力的分布取決于物料的深度。上圖是料倉(cāng)內(nèi)剪切力S，摩擦力F，側(cè)壓力P的分布圖，在A點(diǎn)有S=F，此處即結(jié)拱的臨界點(diǎn)，因此，在此處施放空氣炮，當(dāng)空氣炮的沖擊力大于A點(diǎn)的靜摩擦力F，即沖擊應(yīng)力大于物料的結(jié)拱強(qiáng)度就能有效地助流、破拱、預(yù)防和清除堵塞。