巷道喷射混凝土卸料工序阵发性尘源产尘规律及控尘优化研究

发布时间：2020-06-03 16:48

【摘要】：在目前巷道内湿喷混凝土的多道作业工序中,卸料作业是主要产尘点。针对卸料作业中卸料点“工业尘暴尘流”的现象及卸料产尘具有的阵发性、瞬时性等产尘特点,综合运用理论分析、数值模拟、正交试验、模拟实验等多种研究方法,以制备混凝土过程中所需原料中的水泥为研究对象,对混凝土卸料作业过程中的水泥尘产尘规律及控尘优化措施进行研究。根据对阵发性卸料产尘的尘源及产尘机理的分析,对卸料过程中影响产尘的四个因素:卸料斗和接料斗结构、卸料高度、卸料角度、巷道内风流压力进行正交试验设计,得到九组不同的工艺参数水平组合,应用CFD数值模拟软件对九组组合进行数值模拟,揭示了各因素对呼吸带高度卸料点产生的水泥尘扩散的影响大小,优选并设计出较好的工艺参数组合,从卸料工艺角度达到控尘效果。由于喷浆作业要求在短时间内完成多次卸料作业,为保证混凝土制备速度能够满足喷浆作业的需求,应用优选的卸料工艺参数组合,对诱导风流机制下的阵发性产尘进行数值模拟。以两次落料为研究代表,分别分析一次落料和二次落料的阵发性水泥尘运移规律,对比分析不同卸料时间间隔下二次落料完成时的水泥尘运移规律,对呼吸带高度的水泥尘浓度变化进行重点分析,并经计算分析得到相关曲线方程,模拟结果为喷射混凝土阵发性卸料的工序配置和劳动组织的优化设计提供研究方法及依据。基于以上数值模拟结果分析,通过相似理论建立卸料实验台,设计卸料粉尘防治方案。对卸料工艺参数数值模拟和阵发性产尘数值模拟分别进行实验验证,并与原卸料方式的实验数据和改进的活页板卸料方式的实验结果进行对比,数据及规律的吻合性说明数值模拟可以对喷射混凝土阵发性卸料作业进行预测和指导。实验结果表明:优化的卸料工艺、对阵发性卸料间隔时间的把握以及改进的卸料板卸料方式均能够减小卸料产尘浓度,减少混凝土制备过程粉尘污染,创造井下混凝土喷射作业清洁的施工作业环境。
【图文】：

适的控尘优化进行控尘实验研宄，并进行控尘效果分析，从而降低巷道喷射混逡逑凝土阵发性卸料产尘，为实际巷道内喷浆作业提供理论指导。逡逑本文具体研宄路线如下图１．１所示：逡逑巷道喷射混凝土卸料阵发性尘源产尘规律￣逡逑逦及控尘优化研究逦逡逑逦Ｊ逦逡逑阵发性尘源７尘机理研究逡逑逦５逦逦逡逑喷射混凝土产Ｐ影响因素研究逡逑Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逡逑卸接料斗面积卸料高度ｎ邋Ｉ邋卸料角ｐ邋Ｉ邋风流压力逡逑逦邋逦逡逑阵发性水泥￥扩散规律研究逡逑逦ｙ邋［逦逡逑阵发性ｆ尘实验逡逑逦ｉ逦邋逦Ｉ逦逡逑卸料工艺优化实验｜逦｜控尘优化实验逡逑１逡逑逦＞邋［逦逡逑控尘优化实验效果对比及

水泥密度实验逡逑水泥密度表示水泥单位体积的质量，水泥密度的单位是ｇ／ｃｍ３。普通硅的密度３．０？３．１５ｇ／ｃｍ３，矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥的．１ｇ／ｃｍ３。本论文中所采用的实验用水泥为矿渣水泥，根据ＧＢ／Ｔ２０８－９４的水泥密度测定方法，采用李氏瓶对实验用水泥进行密度测量。逡逑李氏瓶法是将水泥倒入有一定量液体介质的李氏瓶内，并使液体介质透水泥颗粒。根据阿基米德定律，水泥的体积等于它所排开液体的体算出水泥单位体积的质量即为密度。由于水泥容易发生水化反应，液取为无水煤油。具体操作为：李氏瓶内注入一定体积的无水煤油后放槽３０ｍｉｎ，记下初始读数，，后将千燥过的水泥试样装入李氏瓶，再次ｎ，记录二次读数。对两次水泥密度结果取平均值，精确到０．０１ｇ／ｃｍ３，结果的误差０．０２ｇ／ｃｍ３内［６４］。逡逑
【学位授予单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD714.4

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本文编号：2695111