發(fā)布時間：2018-01-07 19:14

  本文關(guān)鍵詞：高溫井巷隔熱材料的性能研究　出處：《安徽理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著我國工業(yè)化進程的持續(xù)推進,各產(chǎn)業(yè)的用煤量不斷上升,地下淺部煤礦資源面臨枯竭,進而礦井開采深度不斷增加,隨之而來熱害現(xiàn)象亦日趨嚴(yán)重。礦井熱害現(xiàn)象不僅嚴(yán)重危害了井下工作人員的身心健康,同時對煤炭的生產(chǎn)安全與效率產(chǎn)生了影響,熱害問題已成為煤炭工業(yè)亟需解決的重要問題。目前,國內(nèi)外學(xué)者已在關(guān)于礦井降溫的理論與技術(shù)方面取得一定研究成果。本論文在前人研究成果的基礎(chǔ)上,從降低圍巖散熱量為目的出發(fā),提出了在巷道支護中采用摻有玻化微珠、陶粒的隔熱混凝土替代傳統(tǒng)普通混凝土以達(dá)到延緩圍巖放熱、降低風(fēng)流溫度、減少礦井機械降溫冷負(fù)荷的目的。本論文首先在傳熱學(xué)理論的基礎(chǔ)上,分析了圍巖的傳熱規(guī)律與隔熱材料的隔熱原理以及對隔熱性能的影響因素,重點提出了巷道圍巖與支護結(jié)構(gòu)散熱量的計算方法與各影響因素對材料有效導(dǎo)熱系數(shù)貢獻(xiàn)的計算公式,為進一步進行隔熱材料的試驗與理論分析提供了基礎(chǔ)。通過設(shè)計正交試驗,并采用直觀分析法與方差分析法綜合分析了陶粒用量、�；⒅橛昧俊⒎勖夯矣昧�、砂子用量四個因素對材料隔熱性能的影響程度,并得出隔熱性能較優(yōu)的一組配合比。而后利用FLUENT軟件對噴射普通混凝土的巷道與噴射�；⒅樘樟；炷恋南锏罍囟葓鲞M行數(shù)值模擬,在理論上進一步分析比較了該隔熱材料較普通混凝土關(guān)于隔熱性能方面的優(yōu)勢;并參考數(shù)值模擬所得的計算結(jié)果,分別計算了在巷道支護中采用�；⒅樘樟；炷僚c普通混凝土?xí)r,巷道圍巖散熱部分的冷負(fù)荷,以此分析了該材料在降低能耗方面的作用。綜合以上對本論文所研究的礦井巷道隔熱材料的分析,在巷道支護中采用玻化微珠陶�；炷链_實能夠很好的起到延緩圍巖散熱,降低制冷能耗的作用,從長遠(yuǎn)考慮,對于礦井熱害治理的節(jié)能性與經(jīng)濟性具有重要意義。為今后礦井降溫技術(shù)的發(fā)展提供了重要的參考價值。
[Abstract]:With the continuous progress of industrialization in China, the amount of coal used in various industries is increasing, and the underground shallow coal resources are facing depletion, and then the mining depth of the mine is increasing. The phenomenon of mine thermal damage not only seriously endangers the physical and mental health of underground workers, but also has an impact on the safety and efficiency of coal production. Thermal hazard has become an important problem in coal industry. At present, domestic and foreign scholars have achieved some research results in the theory and technology of mine cooling. This paper is based on the previous research results. In order to reduce the heat loss of surrounding rock, it is put forward that the heat-insulating concrete mixed with vitrified microbeads and ceramsite can replace the traditional ordinary concrete in order to delay the heat release of surrounding rock and reduce the temperature of air flow. The purpose of reducing cooling and cooling load of mine machinery. Firstly, on the basis of heat transfer theory, this paper analyzes the heat transfer law of surrounding rock, the thermal insulation principle of thermal insulation material and the influence factors on thermal insulation performance. The calculation method of the heat loss of surrounding rock and supporting structure of roadway and the formula of the contribution of each influencing factor to the effective thermal conductivity of material are put forward. This paper provides a basis for further experimental and theoretical analysis of thermal insulation materials. Through the design of orthogonal experiments, the amount of ceramsite, vitrified microbeads and fly ash are comprehensively analyzed by means of visual analysis and variance analysis. The influence of four factors on the thermal insulation performance of the material. Then the temperature field of the roadway of ordinary shotcrete and that of vitrified vitrified ceramsite concrete is numerically simulated by FLUENT software. In theory, the advantages of the heat insulation material compared with ordinary concrete on thermal insulation performance are further analyzed and compared. With reference to the calculated results of numerical simulation, the cold load of surrounding rock heat dissipation part of roadway is calculated respectively when glass beaded ceramsite concrete and ordinary concrete are used in roadway support. This paper analyzes the effect of this material on reducing energy consumption, and synthesizes the above analysis of the thermal insulation material of mine roadway studied in this paper. In the roadway support the use of vitrified microbead ceramsite concrete can really play a very good role in delaying the heat dissipation of surrounding rock and reducing cooling energy consumption from the long-term perspective. It is of great significance for the energy saving and economy of mine thermal disaster control, and provides an important reference value for the development of mine cooling technology in the future.
【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】：2017
【分類號】：TD727.2;TU551

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本文編號：1393878