【摘要】：以深部礦井降溫系統(tǒng)管道內(nèi)壁出現(xiàn)的結(jié)垢問題為研究對(duì)象,首先采集管道水樣進(jìn)行水質(zhì)全分析測(cè)試,確定管道內(nèi)成垢性離子并建立化學(xué)及數(shù)學(xué)模型,其次采用第一性原理計(jì)算方法研究得到了深部礦井降溫系統(tǒng)管道結(jié)垢微觀機(jī)理。結(jié)果表明,深井降溫系統(tǒng)管道內(nèi)壁結(jié)垢過程包括Ca~(2+)和CO_3~(2-)的結(jié)合結(jié)晶及MgCO_3、CaSO_4轉(zhuǎn)化為CaCO_3的轉(zhuǎn)化;理論分析及第一性原理計(jì)算結(jié)果表明,深井降溫系統(tǒng)管道內(nèi)壁結(jié)垢的主要影響因素為成垢性離子(Ca~(2+)、HCO~-_3、Mg~(2+)和SO~(2-)_4,且Mg~(2+)和SO~(2-)_4的存在會(huì)抑制碳酸鈣結(jié)垢的產(chǎn)生。該研究對(duì)于深部高溫?zé)岷ΦV井的降溫系統(tǒng)的結(jié)垢產(chǎn)生機(jī)制以及采取合理的防、除垢措施,保障良好的礦井降溫效果和安全生產(chǎn)具有理論指導(dǎo)意義。
[Abstract]:Taking the scaling problem in the inner wall of the deep mine cooling system as the research object, the water samples of the pipeline are collected for the total analysis and test of water quality, and the scale-forming ions in the pipeline are determined and the chemical and mathematical models are established. Secondly, the microscopic mechanism of pipe scaling in deep mine cooling system is studied by first principle calculation method. The results show that the scaling process of deep well cooling system includes the combination crystallization of Ca~ (2) and CO_3~ (2-) and the conversion of MgCO_3,CaSO_4 to CaCO_3. The main factors affecting the scale formation in the inner wall of the deep well cooling system are Ca~ (2) HCO-C (3) Mg2 and SO~ (2-) 4, and the existence of Mg~ (2) and SO~ (2-) 4 will inhibit the formation of calcium carbonate scaling. This study is of theoretical significance for the mechanism of scale formation in the cooling system of deep mine with high temperature damage and the adoption of reasonable measures to prevent and remove scale, and to ensure good cooling effect and safe production in the mine.
【作者單位】： 湖南科技大學(xué)土木工程學(xué)院;中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)深部巖土力學(xué)與地下工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)力學(xué)與建筑工程學(xué)院;
【分類號(hào)】：TD72.7

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本文編號(hào)：2200830