基于流變性能的礦用濕噴混凝土管輸減阻及抑塵技術
發(fā)布時間:2021-11-05 07:21
濕噴混凝土技術相比干噴或潮噴具有低粉塵、低回彈等優(yōu)點,但由于濕噴物料屬于稠密顆粒流,存在管輸阻力大和管道堵塞等泵送難題。在井下復雜狹小的巷道空間內,礦用濕噴技術對噴漿物料的泵送及噴射性能、粉塵控制要求更為嚴格。本文通過理論分析、試驗研究、數值模擬等方法,開展了礦用濕噴混凝土管道輸送阻力及抑塵技術研究。首先分析了礦用濕噴混凝土對物料成份及工作性能的特殊要求。利用粒子追蹤技術,分析了輸送管道中混凝土物料的運動規(guī)律,結合力學分析,探討了潤滑層的形成規(guī)律及管道輸送減阻機理,明確了管壁潤滑層的形成對減少管道輸送阻力的重要性。從濕式攪拌的源頭抑塵技術分析了濕噴工藝中噴射粉塵減少的原因,從優(yōu)化管尾補風結構提出二次捕獲噴射粉塵的概念。建立了礦用濕噴混凝土管道輸送及噴射試驗平臺。分別對泵送前、泵送后(噴射前)、噴射后的濕噴物料進行流變、坍落度、含氣量等性能測試,分析了不同物料成份及濕噴行為對新拌混凝土流變性能及工作性能的影響規(guī)律。濕噴物料成份對新拌混凝土性能的影響主要由“滾珠效應”及“自由漿體效應”產生。濕噴行為對摻入引氣劑的混凝土影響最顯著,影響顯著性范圍最廣的是屈服剪切應力。屈服剪切應力與混凝土可泵...
【文章來源】:山東科技大學山東省
【文章頁數】:136 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.2濕式混凝土噴射技術示意圖??Fig.?1.2?Schematic?of?wet-mix?shotcrete?technology??
?泥、石子、砂子等)通過管道輸送至噴槍位置。同時,水從噴槍水環(huán)處進入與干??物料混合,最后噴向受噴面,如圖1.1。早期,因為干噴技術具有操作方便、工??藝簡單、對施工的空間要求較低、機具造價低、早期強度高等優(yōu)點,在國內外一??直很流行。但是存在兩個明顯缺點:一是在噴漿操作手控制加水用量的過程中,??往往出現(xiàn)水量加多或加少的情況導致干噴混凝土的質量很難控制;二是由于干??物料與水混合的距離和時間很短,尤其是水泥與水的混合不足,導致噴射過程??中粉塵污染十分嚴重。在噴射過程中,干物料與水的混合發(fā)生在噴槍內(長度??—般小于0.5m),混合時間在0.023-0.08s,在如此短的時間內,很難混合形成一??份真正的混凝土[5,6]:而且,受到骨料團之間及與受噴面的碰撞、高壓氣體的剪??切作用,從噴槍中噴出的千性粉塵量能達到總水泥用量的20%-25%,噴射產塵??比例占到全部噴漿工藝的80%[7
山東科技大學博士學位論文?緒論??混拌式噴槍,該結構首先通過多水環(huán)結構使水與干拌合料混合,然后經過噴槍??內的攪拌棒撹拌,使得水泥顆粒充分潤濕,達到降低粉塵減少回彈的目的,試??驗結果表明混拌式噴槍比常規(guī)噴槍粉塵濃度下降了?77%,回彈率減小了?33%。??另外,在干噴或潮噴過程中,接入的水壓要比風壓高,從而保證噴頭處的水環(huán)??能充分潤濕高速流過的干拌合料,一般保持水壓比風壓高0.05-0.1?MPa左右。??水?〇??水????
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于剪切滑移的礦用泵送濕噴混凝土管道壓力分布計算[J]. 劉國明,程衛(wèi)民,李振,于欣. 山東科技大學學報(自然科學版). 2017(06)
[2]新型高效推鏈式噴漿機在煤礦的應用[J]. 王艷立,劉欽峰,侯典東. 煤礦機械. 2017(09)
[3]骨料裹漿厚度對混凝土流變性能的影響[J]. 焦登武,安曉鵬,史才軍,劉豫,李晃,何富強. 硅酸鹽學報. 2017(09)
[4]礦用混凝土濕噴機噴嘴的評價指標與流場仿真模擬[J]. 陳連軍,劉賢國. 煤炭工程. 2017(04)
[5]水泥水化機理及聚合物外加劑對水泥水化影響的研究進展[J]. 孔祥明,盧子臣,張朝陽. 硅酸鹽學報. 2017(02)
[6]中美歐噴射混凝土配合比選擇規(guī)程對比研究[J]. 肖偉,陳連軍,潘剛. 煤炭工程. 2016(11)
[7]預拌混凝土輸送管道發(fā)生堵塞的原因及防治方法[J]. 樂瑩. 甘肅科技. 2016(17)
[8]潮式噴射機控塵關鍵因素研究及應用[J]. 李定富,梁愛春,王偉黎. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2016(04)
[9]新型低塵噴漿系統(tǒng)降塵效果研究[J]. 石永奎,武繼勝,齊敏華,李鵬瑞. 煤礦安全. 2016(07)
[10]新型推鏈式混凝土噴射機在趙樓煤礦的革新與應用[J]. 韓青松,雷靜. 煤礦現(xiàn)代化. 2016(03)
博士論文
[1]高含氣量濕噴混凝土性能與組成設計方法研究[D]. 何文敏.長安大學 2014
[2]濃密膏體管道輸送阻力計算方法研究[D]. 高潔.中國礦業(yè)大學(北京) 2013
[3]混凝土泵排量實時測量方法研究[D]. 劉會勇.浙江大學 2008
碩士論文
[1]礦用濕式噴射混凝土配合比優(yōu)化設計及實驗研究[D]. 肖偉.山東科技大學 2017
[2]建筑基坑護坡噴射混凝土降塵降彈技術方法的開發(fā)[D]. 于天野.長春工程學院 2015
[3]混凝土噴射機噴嘴內混合流體流場均勻度研究[D]. 劉操.中南大學 2013
[4]噴射混凝土支護降塵技術的研究[D]. 程高峰.山東科技大學 2011
[5]管道減阻劑實驗評價系統(tǒng)[D]. 張波.山東大學 2010
本文編號:3477340
【文章來源】:山東科技大學山東省
【文章頁數】:136 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.2濕式混凝土噴射技術示意圖??Fig.?1.2?Schematic?of?wet-mix?shotcrete?technology??
?泥、石子、砂子等)通過管道輸送至噴槍位置。同時,水從噴槍水環(huán)處進入與干??物料混合,最后噴向受噴面,如圖1.1。早期,因為干噴技術具有操作方便、工??藝簡單、對施工的空間要求較低、機具造價低、早期強度高等優(yōu)點,在國內外一??直很流行。但是存在兩個明顯缺點:一是在噴漿操作手控制加水用量的過程中,??往往出現(xiàn)水量加多或加少的情況導致干噴混凝土的質量很難控制;二是由于干??物料與水混合的距離和時間很短,尤其是水泥與水的混合不足,導致噴射過程??中粉塵污染十分嚴重。在噴射過程中,干物料與水的混合發(fā)生在噴槍內(長度??—般小于0.5m),混合時間在0.023-0.08s,在如此短的時間內,很難混合形成一??份真正的混凝土[5,6]:而且,受到骨料團之間及與受噴面的碰撞、高壓氣體的剪??切作用,從噴槍中噴出的千性粉塵量能達到總水泥用量的20%-25%,噴射產塵??比例占到全部噴漿工藝的80%[7
山東科技大學博士學位論文?緒論??混拌式噴槍,該結構首先通過多水環(huán)結構使水與干拌合料混合,然后經過噴槍??內的攪拌棒撹拌,使得水泥顆粒充分潤濕,達到降低粉塵減少回彈的目的,試??驗結果表明混拌式噴槍比常規(guī)噴槍粉塵濃度下降了?77%,回彈率減小了?33%。??另外,在干噴或潮噴過程中,接入的水壓要比風壓高,從而保證噴頭處的水環(huán)??能充分潤濕高速流過的干拌合料,一般保持水壓比風壓高0.05-0.1?MPa左右。??水?〇??水????
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于剪切滑移的礦用泵送濕噴混凝土管道壓力分布計算[J]. 劉國明,程衛(wèi)民,李振,于欣. 山東科技大學學報(自然科學版). 2017(06)
[2]新型高效推鏈式噴漿機在煤礦的應用[J]. 王艷立,劉欽峰,侯典東. 煤礦機械. 2017(09)
[3]骨料裹漿厚度對混凝土流變性能的影響[J]. 焦登武,安曉鵬,史才軍,劉豫,李晃,何富強. 硅酸鹽學報. 2017(09)
[4]礦用混凝土濕噴機噴嘴的評價指標與流場仿真模擬[J]. 陳連軍,劉賢國. 煤炭工程. 2017(04)
[5]水泥水化機理及聚合物外加劑對水泥水化影響的研究進展[J]. 孔祥明,盧子臣,張朝陽. 硅酸鹽學報. 2017(02)
[6]中美歐噴射混凝土配合比選擇規(guī)程對比研究[J]. 肖偉,陳連軍,潘剛. 煤炭工程. 2016(11)
[7]預拌混凝土輸送管道發(fā)生堵塞的原因及防治方法[J]. 樂瑩. 甘肅科技. 2016(17)
[8]潮式噴射機控塵關鍵因素研究及應用[J]. 李定富,梁愛春,王偉黎. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2016(04)
[9]新型低塵噴漿系統(tǒng)降塵效果研究[J]. 石永奎,武繼勝,齊敏華,李鵬瑞. 煤礦安全. 2016(07)
[10]新型推鏈式混凝土噴射機在趙樓煤礦的革新與應用[J]. 韓青松,雷靜. 煤礦現(xiàn)代化. 2016(03)
博士論文
[1]高含氣量濕噴混凝土性能與組成設計方法研究[D]. 何文敏.長安大學 2014
[2]濃密膏體管道輸送阻力計算方法研究[D]. 高潔.中國礦業(yè)大學(北京) 2013
[3]混凝土泵排量實時測量方法研究[D]. 劉會勇.浙江大學 2008
碩士論文
[1]礦用濕式噴射混凝土配合比優(yōu)化設計及實驗研究[D]. 肖偉.山東科技大學 2017
[2]建筑基坑護坡噴射混凝土降塵降彈技術方法的開發(fā)[D]. 于天野.長春工程學院 2015
[3]混凝土噴射機噴嘴內混合流體流場均勻度研究[D]. 劉操.中南大學 2013
[4]噴射混凝土支護降塵技術的研究[D]. 程高峰.山東科技大學 2011
[5]管道減阻劑實驗評價系統(tǒng)[D]. 張波.山東大學 2010
本文編號:3477340
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/anquangongcheng/3477340.html