深井高溫巷道圍巖阻熱混凝土性能試驗研究
本文關(guān)鍵詞:深井高溫巷道圍巖阻熱混凝土性能試驗研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:深井開采是我國地下采煤的趨勢,礦井深部的高溫環(huán)境給礦井生產(chǎn)帶來了十分不利的影響。改善深部礦井高溫環(huán)境,是當(dāng)前煤礦生產(chǎn)和建設(shè)急需解決的重大技術(shù)難題。論文針對淮南礦區(qū)深井建設(shè)與煤礦安全生產(chǎn)中出現(xiàn)的高溫?zé)岷栴},通過對礦井地?zé)釣?zāi)害影響因素研究以及防治技術(shù)分析,提出了采用深井巷道阻熱材料阻斷熱源降低井下溫度的方法。通過普通混凝土的原材料被新型的保溫阻熱材料代替然后通過理論計算進行配比,然后測得新型材料的導(dǎo)熱系數(shù),試驗采用陶粒代替一定量的石子,;⒅榇嬉欢康纳白佑脕磉_到保溫阻熱的效果,通過實驗對比得出的效果既有一般混凝土的物理力學(xué)性能,同時也具有保溫性能,是節(jié)能、綠色、環(huán)保的高效益生態(tài)材料。論文中采用正交實驗法,以陶粒粒徑、陶粒用量、;⒅榈姆N類、破化微珠用量、粉煤灰用量、砂用量等作為研究因子,利用極差分析法,對各種混凝土物理力學(xué)性能和熱力學(xué)性能的影響程度進行研究,通過功效系數(shù)法分析篩選,選出隔熱混凝土的最佳基礎(chǔ)配合比。根據(jù)施工實際工藝要求和經(jīng)濟性分析,得到深井巷道圍巖保溫阻熱混凝土的最佳配比。論文提出的新型保溫隔熱材料是一種主動的制熱技術(shù),彌補了傳統(tǒng)增風(fēng)降溫和人工降溫技術(shù)的缺陷,為深井巷道的開采提供了安全可靠的依據(jù),具有較為顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
【關(guān)鍵詞】:高地溫 阻熱材料 導(dǎo)熱系數(shù) 室內(nèi)實驗 最佳配比
【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】:2016
【分類號】:TD727.2;TU528
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-13
- 1 緒論13-25
- 1.1 課題的提出與背景意義13-15
- 1.2 深井熱害國內(nèi)外研究動態(tài)15-19
- 1.2.1 深井熱害非機械制冷的防治方法16-17
- 1.2.2 深井熱害機械制冷的防治方法17-19
- 1.3 礦井溫度過高的主要來源19-23
- 1.3.1 巷道圍巖高溫及運輸中煤矸石、煤炭發(fā)熱19-20
- 1.3.2 流體在壓縮(膨脹)過程中放熱20-21
- 1.3.3 地表大氣溫度形成的熱場21-22
- 1.3.4 巷道中熱水散熱形成的熱場22-23
- 1.4 本文的主要研究內(nèi)容和方法23-25
- 2 深井巷道圍巖傳熱模式及阻熱材料機理25-39
- 2.1 深井巷道圍巖的傳熱機理25-26
- 2.1.1 巖石的熱的傳導(dǎo)機理26
- 2.2 深井巷道熱害的概念及危害因素26-30
- 2.3 巖石的抑制熱傳遞的思路30-31
- 2.4 巷道保溫阻熱材料的阻熱機理31-35
- 2.4.1 礦井巷道新型保溫阻熱混凝土的阻熱機理31-35
- 2.4.2 影響保溫阻熱材料熱工性能的主要因素35
- 2.5 新型巷道材料強度理論35-37
- 2.5.1 普通混凝土的強度理論35-36
- 2.5.2 深井巷道圍巖保溫阻熱混凝土強度的基本理論36-37
- 2.5.3 影響深井巷道保溫阻熱混凝土強度的因素37
- 2.6 本章小結(jié)37-39
- 3 深井巷道圍巖保溫阻熱材料的性能研究39-53
- 3.1 深井巷道圍巖保溫阻熱材料的選擇39-44
- 3.1.1 保溫阻熱材料39-43
- 3.1.2 水泥、砂子、石子、外加劑的選取43-44
- 3.2 監(jiān)測保溫阻熱材料性能的儀器44-48
- 3.2.1 測量表觀密度的儀器44
- 3.2.2 測導(dǎo)熱系數(shù)儀器44-46
- 3.2.3 抗壓抗拉強度試驗儀器46-48
- 3.3 深井巷道圍巖保溫阻熱材料的試驗配比48-51
- 3.3.1 混凝土配合比設(shè)計的原則48
- 3.3.2 試驗配合比的設(shè)計步驟48-51
- 3.3.3 正交試驗的方法51
- 3.4 本章小結(jié)51-53
- 4 新型礦井巷道圍巖保溫阻熱混凝土性能研究53-71
- 4.1 設(shè)計實驗配合比53-54
- 4.2 實驗過程中的數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計54-67
- 4.2.1 試塊的質(zhì)量和含水率的分析統(tǒng)計54-55
- 4.2.2 導(dǎo)熱系數(shù)在試驗過程中的測設(shè)統(tǒng)計分析55-57
- 4.2.3 保溫阻熱系數(shù)和溫度變化的存在關(guān)系57-59
- 4.2.4 實驗過程中抗壓強度的分析與統(tǒng)計59-61
- 4.2.5 實驗過程中抗拉強度的統(tǒng)計分析61-62
- 4.2.6 新型礦井巷道實驗材料的綜合分析62-67
- 4.3 本實驗的最佳配合比及性能分析67-69
- 4.3.1 功效函數(shù)法67-69
- 4.3.2 基準(zhǔn)混凝土最佳配合比的確定69
- 4.4 本章小結(jié)69-71
- 5 結(jié)論與展望71-73
- 5.1 結(jié)論71
- 5.2 展望71-73
- 參考文獻73-75
- 致謝75-77
- 作者簡介及讀研期間主要科研成果77
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