【摘要】：深井巷道的高溫環(huán)境容易使作業(yè)人員產(chǎn)生中暑、代謝紊亂等生理功能損傷,同時會加快井下材料、設(shè)備的老化,不僅對煤炭開采的經(jīng)濟效益造成影響,也給礦下安全生產(chǎn)帶來安全隱患。為降低深井巷道高溫問題對井下工作環(huán)境造成的不利影響,提高煤炭開采的經(jīng)濟效益,本文依據(jù)深井巷道傳熱原理,向普通混凝土摻加一定比例的具有導(dǎo)熱系數(shù)小、成本低的陶粒、�；⒅�、秸稈纖維隔熱材料,制成陶粒-�；⒅�-秸稈纖維隔熱噴射混凝土。通過正交試驗設(shè)計,對隔熱噴射混凝土的抗壓強度、抗拉強度、導(dǎo)熱系數(shù)、碳化后的導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行試驗,具體研究內(nèi)容如下:(1)對噴射混凝土配合比進(jìn)行初步設(shè)計,通過預(yù)試驗進(jìn)行配比的修改,確定最終配比為水泥:石子:砂子:水=1:2.15:0.88:0.55,并對該配比的素混凝土進(jìn)行抗壓強度和坍落度的測量,得到28d最終抗壓強度為31.6MPa,坍落度為110mm,滿足C25等級噴射混凝土的強度要求和工作性要求。(2)在確定的最終配比的基礎(chǔ)上,摻入一定比例的粉煤灰、陶粒、�；⒅椤⒔斩捓w維,制成陶粒-�；⒅�-秸稈纖維隔熱噴射混凝土(粉煤灰摻量按水泥質(zhì)量的10%計,陶粒摻量按照石子質(zhì)量的0%、5%、10%、15%計,�；⒅閾搅堪凑栈炷羻挝惑w積的0%、10%、20%、30%計,秸稈纖維摻量按混凝土單位體積的0%、2%、4%計)。對隔熱噴射混凝土進(jìn)行抗壓強度試驗,得到齡期7d、14d、28d的抗壓強度。發(fā)現(xiàn)陶粒、玻化微珠、秸稈纖維的摻入會降低隔熱噴射混凝土的抗壓強度,并綜合極差分析、灰色關(guān)聯(lián)度分析、分層分析方法分析,得到陶粒、�；⒅椤⒔斩捓w維對隔熱噴射混凝土早期抗壓強度占比和最終抗壓強度的影響主次順序,以及對最終抗壓強度的影響占比。(3)對隔熱噴射混凝土進(jìn)行抗拉強度試驗,得到齡期7d、14d、28d的抗拉強度,發(fā)現(xiàn)陶粒、玻化微珠的摻入會降低混凝土的抗拉強度,秸稈纖維的摻入能夠小幅度提升混凝土的抗拉強度。運用極差分析、灰色關(guān)聯(lián)度分析、分層分析方法分析,得到陶粒、�；⒅椤⒔斩捓w維對隔熱噴射混凝土早期抗拉強度占比和最終抗拉強度的影響主次順序,以及對最終抗拉強度的影響占比。(4)測量隔熱噴射混凝土的導(dǎo)熱系數(shù),得到齡期7d、14d、28d的導(dǎo)熱系數(shù),發(fā)現(xiàn)陶粒、玻化微珠、秸稈纖維的摻入可以減小混凝土的導(dǎo)熱系數(shù),提高混凝土的隔熱性能。結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)度分析、層次分析方法,得到陶粒、�；⒅�、秸稈纖維對隔熱噴射混凝土隔熱性能的影響主次順序和相應(yīng)的影響占比。(5)將齡期28d的隔熱噴射混凝土進(jìn)行14d碳化處理,并測量混凝土碳化后的導(dǎo)熱系數(shù),發(fā)現(xiàn)混凝土相對碳化前的導(dǎo)熱系數(shù)增大,但比同一齡期的素混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)小,陶粒、�；⒅椤⒔斩捓w維一定程度上可以提高混凝土的抗碳化性,從而減小混凝土隔熱性能的下降。對導(dǎo)熱系數(shù)的增量進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析,得到陶粒、玻化微珠、秸稈纖維對混凝土碳化后導(dǎo)熱系數(shù)的影響主次順序。圖44表45參58
【圖文】：

圖１－１技術(shù)路線逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏｕｔｅ逡逑

圖２－１圍巖傳熱示意圖逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｈｅａｔ邋ｔｒａｎｓｆｅｒ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ邋ｒｏｃｋ逡逑
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU528

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2687257