高温深井巷道新型保温隔热材料试验研究

发布时间：2017-08-13 00:09

  本文关键词：高温深井巷道新型保温隔热材料试验研究

  更多相关文章： 深井热害 保温隔热材料 正交试验 导热系数 力学性能 最佳配合比

【摘要】：随着我国对煤炭资源需求的越来越大,高强度、大规模、长时间的开采使得深度较浅的煤炭资源的日益减少,因此向向深部开采煤炭资源的需要日益迫切,然而伴随深部开采而来的高温的热害现象很突出,严重的影响了井下作业人员的安全和健康,甚至影响了矿山的安全,因此深井开采的热害处理成为了影响矿区稳定发展的关键技术。本论文以淮南的矿区为工程背景,研究新型保温隔热材料混凝土隔断热源的方法,降低热传导效率,从而降低井下的温度。本文通过对粉煤灰陶粒憎水玻化微珠隔热混凝土的试验研究,其中陶粒、玻化微珠符合要求的新型节能保温材料,它的混凝土制品在具有普通混凝土的物理力学性能的同时,也具有保温隔热的性能,是一种环保、节能的高效材料。本文采用正交试验的方法,选用合适的陶粒粒径以及陶粒用量、选用玻化微珠以及玻化微珠的掺量、粉煤灰用量等作为变化因素,结合极差分析法,对各种配合比下混凝土的物理力学性能和导热系数进行对比研究,得出不同因素对其的影响程度,再通过功效系数法分析删选,进而得出新型隔热材料混凝土的最佳基础配合比。同时考虑施工工艺的要求和经济性原则,最后得到最佳的方案。本论文所采用深井巷道保温隔热材料降温技术避免人工机械制冷等技术的局限性,是一种主动矿井热害治理的技术,从而为解决深井巷道开采时的高温热害现象提供了新的技术支持和发展方向。促进新型保温隔热材料在我国矿区的推广使用,加速了我国节能环保事业的进程,进而获得更好的社会和经济效益。
【关键词】：深井热害 保温隔热材料 正交试验 导热系数 力学性能 最佳配合比
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD727.2;TB34
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-22
• 1.1 论文研究的背景12-13
• 1.1.1 煤炭在我国能源结构中的重要地位12-13
• 1.2 矿井的热害问题13-15
• 1.2.1 淮南矿区热害概况13-14
• 1.2.2 矿井地热的成因分析14-15
• 1.3 矿井热害的主要危害15
• 1.4 高温矿井常见的热害防治技术15-19
• 1.5 论文研究的意义、内容和方法19-22
• 1.5.1 论文研究的意义19
• 1.5.2 论文研究的研究内容和方法19-22
• 2 深井巷道隔热材料的阻热机理和力学性能22-28
• 2.1 围岩调热圈的形成22
• 2.2 深井巷道的传热模式22-23
• 2.2.1 干燥巷道的传热模式22-23
• 2.2.2 潮湿巷道的传热模式23
• 2.3 新型保温隔热材料的阻热机理23-24
• 2.4 隔热材料导热系数的定义及其影响因素24-26
• 2.4.1 导热系数的定义24-25
• 2.4.2 影响材料导热系数的因素25-26
• 2.5 新型保温隔热混凝土的强度理论26-28
• 2.5.1 普通混凝土的强度理论26-27
• 2.5.2 新型保温隔热混凝土强度理论27
• 2.5.3 新型保温隔热混凝土强度的影响因素27-28
• 3 新型保温隔热材料性能试验基础28-44
• 3.1 原材料的选择28-34
• 3.1.1 陶粒的选用28-29
• 3.1.2 玻化微珠的选取29-31
• 3.1.3 水泥砂子石子的选取31-32
• 3.1.4 聚丙烯纤维32
• 3.1.5 外加剂的选择32-34
• 3.2 试验仪器的选用34-41
• 3.2.1 试验制备及称量的设备34
• 3.2.2 抗压强度试验设备34-35
• 3.2.3 抗拉强度试验35-36
• 3.2.4 导热系数的测量36-41
• 3.3 新型保温隔热材料试验配合比设计41-44
• 3.3.1 交试验设计41-42
• 3.3.2 配合比设计42-44
• 4 粉煤灰陶粒憎水玻化微珠隔热混凝土性能研究44-62
• 4.1 试验配合比设计44-45
• 4.2 试验数据分析45-59
• 4.2.1 容重及含水率的数据分析45-47
• 4.2.2 导热系数分析47-48
• 4.2.3 导热系数与温度的关系分析48-51
• 4.2.4 抗压强度分析51-52
• 4.2.5 抗拉强度(劈裂试验)分析52
• 4.2.6 新型保温隔热混凝土材料综合性能数据分析52-59
• 4.3 基准试验最佳配合比分析59-62
• 4.3.1 功效系数法59-60
• 4.3.2 基准混凝土最佳配合比的确定60-62
• 5 结论与展望62-64
• 5.1 结论62-63
• 5.2 展望63-64
• 参考文献64-66
• 致谢66-68
• 作者简介及读研期间主要科研成果68

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本文编号：664357