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深井礦山巖體熱害源分析與控制

發(fā)布時(shí)間:2017-05-25 20:10

  本文關(guān)鍵詞:深井礦山巖體熱害源分析與控制,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


【摘要】:隨著礦山開采深度的不斷增加,開采環(huán)境不斷惡化,深部高溫高濕地?zé)釂?wèn)題逐漸凸顯,導(dǎo)致作業(yè)環(huán)境惡化、制約礦井開采向更深發(fā)展,嚴(yán)重威脅到深部礦井的開采安全與井下施工人員的身體健康,增加了礦山開采的安全隱患。所以如何有效地對(duì)深部礦井熱害進(jìn)行控制與治理勢(shì)在必行,其中關(guān)于高熱害區(qū)域的選擇評(píng)價(jià)顯得十分重要。本文以辰州礦業(yè)沃溪礦區(qū)為工程背景,開展了對(duì)深部熱害的產(chǎn)生原因的分析與高熱害區(qū)域的評(píng)價(jià)與治理,本文主要研究?jī)?nèi)容及成果如下: 1、結(jié)合引起井下高溫的熱源的研究,針對(duì)井下礦井環(huán)境,分析了深部礦井的幾大主要熱源,包括圍巖傳熱、空氣自壓縮熱、熱水放熱、機(jī)械設(shè)備放熱、運(yùn)輸材料放熱、爆破放熱等,同時(shí)分析了深部礦井熱害對(duì)井下工作人員的影響與危害,為進(jìn)行深井高熱害區(qū)域評(píng)價(jià)提供了條件。 2、采用淺孔測(cè)溫法對(duì)沃溪礦區(qū)的巖石原始溫度進(jìn)行了調(diào)查,通過(guò)對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)的線性回歸分析,獲得沃溪礦區(qū)的地?zé)嵩鰷芈剩煌ㄟ^(guò)類比國(guó)內(nèi)其他礦山地?zé)嵩鰷芈是闆r,發(fā)現(xiàn)沃溪礦區(qū)地?zé)崽荻容^高,深部熱害嚴(yán)重;選取10個(gè)具有代表性的測(cè)點(diǎn),建立地?zé)岜O(jiān)測(cè)系統(tǒng),為建立深部礦井高熱害區(qū)域模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)模型提供了數(shù)據(jù)來(lái)源。 3、依據(jù)指標(biāo)評(píng)價(jià)體系建立的系統(tǒng)性原則、典型性原則、簡(jiǎn)明科學(xué)性原則、可操作與可量化原則、綜合性原則,針對(duì)深井熱源的復(fù)雜性,將深井高熱害區(qū)域評(píng)價(jià)體系分為目標(biāo)層、指標(biāo)層與準(zhǔn)則層,并從井下工作人員主觀感受角度出發(fā)選取了礦井溫度等九大主要影響因素作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。 4、以改進(jìn)的層次分析法和模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ),建立了深井高熱害區(qū)域綜合評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型,并對(duì)層次分析法判斷矩陣進(jìn)行改進(jìn),確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重;將標(biāo)準(zhǔn)化方案引入到模糊數(shù)學(xué)模型中,通過(guò)計(jì)算比較各方案的優(yōu)劣,此外,與標(biāo)準(zhǔn)化方案的對(duì)比可以驗(yàn)證各方案的可行性。同時(shí),將該方法應(yīng)用到辰州礦業(yè)沃溪礦區(qū)的深井高熱害區(qū)域評(píng)價(jià)中,對(duì)三個(gè)不同中段進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià),并與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比對(duì),得出評(píng)判向量為(0.862,0.777,0.633,0.831),結(jié)果表明隨著礦井中段位置的不斷加深,熱害逐漸加重,僅有16平熱害狀況略好于標(biāo)準(zhǔn)值,深部42平熱害嚴(yán)重,不符合井下環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),這與工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況是一致的,可見該方法科學(xué)合理,可以在工程應(yīng)用中推廣 5、針對(duì)現(xiàn)有高熱害區(qū)域的中段提出了治理方案,提出了通風(fēng)系統(tǒng)改造與多種排熱降溫措施,為今后更加有效地治理沃溪礦區(qū)的地?zé)釣?zāi)害提供重要參考。
【關(guān)鍵詞】:深井地?zé)?/strong> 地?zé)岜O(jiān)測(cè)系統(tǒng) 層次分析法 模糊數(shù)學(xué) 地?zé)嶂卫?/strong>
【學(xué)位授予單位】:中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TD727.2
【目錄】:
  • 摘要4-6
  • ABSTRACT6-11
  • 1 緒論11-23
  • 1.1 課題研究的背景及意義11-13
  • 1.2 國(guó)內(nèi)外研究狀況13-18
  • 1.2.1 礦井熱害研究現(xiàn)狀13-15
  • 1.2.2 人體主觀熱舒適感受評(píng)價(jià)研究現(xiàn)狀15-18
  • 1.3 模糊數(shù)學(xué)研究現(xiàn)狀18-19
  • 1.4 本文研究方法及內(nèi)容19-23
  • 1.4.1 研究方法19-20
  • 1.4.2 研究?jī)?nèi)容20
  • 1.4.3 研究路線圖20-23
  • 2 沃溪礦區(qū)地?zé)岣艣r23-37
  • 2.1 沃溪礦區(qū)開拓通風(fēng)系統(tǒng)概況23-24
  • 2.1.1 沃溪礦區(qū)開拓系統(tǒng)概況23
  • 2.1.2 沃溪礦區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)概況23-24
  • 2.2 礦井井下熱源調(diào)查分析24-29
  • 2.2.1 圍巖傳熱24
  • 2.2.2 空氣自壓縮熱24-26
  • 2.2.3 熱水放熱26-27
  • 2.2.4 機(jī)電設(shè)備放熱27-28
  • 2.2.5 運(yùn)輸中礦石放熱28
  • 2.2.6 井下爆炸放熱28-29
  • 2.2.7 其他熱源放熱29
  • 2.3 深井熱害對(duì)人體的影響與危害29-34
  • 2.3.1 礦井溫度29-32
  • 2.3.2 礦井相對(duì)濕度32-33
  • 2.3.3 礦井空氣流速33-34
  • 2.4 沃溪礦區(qū)地?zé)岽嬖诘膯?wèn)題34-36
  • 2.4.1 對(duì)深井熱害認(rèn)識(shí)不足34-35
  • 2.4.2 風(fēng)流混亂、深部風(fēng)量明顯不足35
  • 2.4.3 近地表低溫區(qū)未被利用35
  • 2.4.4 地?zé)嵫h(huán)污染35-36
  • 2.4.5 深部作業(yè)環(huán)境溫度過(guò)高36
  • 2.4.6 冬季16平員工進(jìn)出條件差36
  • 2.5 本章小結(jié)36-37
  • 3 沃溪礦區(qū)地?zé)岜O(jiān)測(cè)系統(tǒng)37-49
  • 3.1 井下監(jiān)測(cè)具體調(diào)研內(nèi)容37-38
  • 3.2 巖石原始溫度測(cè)量38-39
  • 3.3 地?zé)嵩鰷芈蕼y(cè)量39-41
  • 3.4 地?zé)岜O(jiān)測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施方案41-43
  • 3.5 地?zé)岜O(jiān)測(cè)結(jié)果及分析43-47
  • 3.6 本章小結(jié)47-49
  • 4 深井高熱害區(qū)域評(píng)價(jià)49-69
  • 4.1 深井高熱害區(qū)域評(píng)價(jià)方法概述49-50
  • 4.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立原則50-51
  • 4.3 深部礦井高熱害區(qū)域評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立51-54
  • 4.3.1 評(píng)價(jià)體系的層次結(jié)構(gòu)51
  • 4.3.2 評(píng)價(jià)體系指標(biāo)的確定51-53
  • 4.3.3 評(píng)價(jià)體系層次模型53-54
  • 4.4 層次分析法54-55
  • 4.5 模糊數(shù)學(xué)方法55-59
  • 4.5.1 普通集合與模糊集合55-56
  • 4.5.2 隸屬度函數(shù)56-57
  • 4.5.3 模糊關(guān)系57
  • 4.5.4 模糊綜合評(píng)判57-59
  • 4.6 高熱害區(qū)域模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)模型59
  • 4.7 礦井高熱害區(qū)域評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定59-61
  • 4.7.1 構(gòu)造比較標(biāo)度與判斷矩陣59-60
  • 4.7.2 確定初始權(quán)重60-61
  • 4.7.3 判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)確定權(quán)重向量61
  • 4.8 礦井高熱害區(qū)域模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)模型的建立61-62
  • 4.8.1 建立因素集,方案集與權(quán)重集61-62
  • 4.8.2 確定隸屬度矩陣62
  • 4.8.3 綜合評(píng)價(jià)方案62
  • 4.9 沃溪礦區(qū)礦井高熱害區(qū)域評(píng)價(jià)應(yīng)用實(shí)例62-67
  • 4.9.1 確定指標(biāo)權(quán)重63-64
  • 4.9.2 確定隸屬度矩陣64-66
  • 4.9.3 綜合評(píng)價(jià)方案66-67
  • 4.10 本章小結(jié)67-69
  • 5 沃溪礦區(qū)井下地?zé)峥刂浦卫矸桨?/span>69-79
  • 5.1 通風(fēng)、排熱降溫工作重點(diǎn)69-70
  • 5.2 排熱降溫措施70-72
  • 5.3. 通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化與改造72-76
  • 5.3.1 沃溪礦區(qū)通風(fēng)方式的研究72
  • 5.3.2 通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方向72-73
  • 5.3.3 通風(fēng)系統(tǒng)改造工程73
  • 5.3.4 深部礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化具體研究73-75
  • 5.3.5 通風(fēng)管理75-76
  • 5.4 其他技術(shù)改進(jìn)76-77
  • 5.5 本章小結(jié)77-79
  • 6 結(jié)論79-81
  • 6.1 結(jié)論79
  • 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)79-80
  • 6.3 展望80-81
  • 參考文獻(xiàn)81-87
  • 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及學(xué)術(shù)成果87-88
  • 致謝88

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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